Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / btrfs / send.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2012 Alexander Block.  All rights reserved.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public
6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
11  * General Public License for more details.
12  *
13  * You should have received a copy of the GNU General Public
14  * License along with this program; if not, write to the
15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
17  */
18
19 #include <linux/bsearch.h>
20 #include <linux/fs.h>
21 #include <linux/file.h>
22 #include <linux/sort.h>
23 #include <linux/mount.h>
24 #include <linux/xattr.h>
25 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
26 #include <linux/radix-tree.h>
27 #include <linux/vmalloc.h>
28 #include <linux/string.h>
29 #include <linux/compat.h>
30
31 #include "send.h"
32 #include "backref.h"
33 #include "hash.h"
34 #include "locking.h"
35 #include "disk-io.h"
36 #include "btrfs_inode.h"
37 #include "transaction.h"
38 #include "compression.h"
39
40 /*
41  * A fs_path is a helper to dynamically build path names with unknown size.
42  * It reallocates the internal buffer on demand.
43  * It allows fast adding of path elements on the right side (normal path) and
44  * fast adding to the left side (reversed path). A reversed path can also be
45  * unreversed if needed.
46  */
47 struct fs_path {
48         union {
49                 struct {
50                         char *start;
51                         char *end;
52
53                         char *buf;
54                         unsigned short buf_len:15;
55                         unsigned short reversed:1;
56                         char inline_buf[];
57                 };
58                 /*
59                  * Average path length does not exceed 200 bytes, we'll have
60                  * better packing in the slab and higher chance to satisfy
61                  * a allocation later during send.
62                  */
63                 char pad[256];
64         };
65 };
66 #define FS_PATH_INLINE_SIZE \
67         (sizeof(struct fs_path) - offsetof(struct fs_path, inline_buf))
68
69
70 /* reused for each extent */
71 struct clone_root {
72         struct btrfs_root *root;
73         u64 ino;
74         u64 offset;
75
76         u64 found_refs;
77 };
78
79 #define SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE 128
80 #define SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE (SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE * 2)
81
82 struct send_ctx {
83         struct file *send_filp;
84         loff_t send_off;
85         char *send_buf;
86         u32 send_size;
87         u32 send_max_size;
88         u64 total_send_size;
89         u64 cmd_send_size[BTRFS_SEND_C_MAX + 1];
90         u64 flags;      /* 'flags' member of btrfs_ioctl_send_args is u64 */
91
92         struct btrfs_root *send_root;
93         struct btrfs_root *parent_root;
94         struct clone_root *clone_roots;
95         int clone_roots_cnt;
96
97         /* current state of the compare_tree call */
98         struct btrfs_path *left_path;
99         struct btrfs_path *right_path;
100         struct btrfs_key *cmp_key;
101
102         /*
103          * infos of the currently processed inode. In case of deleted inodes,
104          * these are the values from the deleted inode.
105          */
106         u64 cur_ino;
107         u64 cur_inode_gen;
108         int cur_inode_new;
109         int cur_inode_new_gen;
110         int cur_inode_deleted;
111         u64 cur_inode_size;
112         u64 cur_inode_mode;
113         u64 cur_inode_rdev;
114         u64 cur_inode_last_extent;
115
116         u64 send_progress;
117
118         struct list_head new_refs;
119         struct list_head deleted_refs;
120
121         struct radix_tree_root name_cache;
122         struct list_head name_cache_list;
123         int name_cache_size;
124
125         struct file_ra_state ra;
126
127         char *read_buf;
128
129         /*
130          * We process inodes by their increasing order, so if before an
131          * incremental send we reverse the parent/child relationship of
132          * directories such that a directory with a lower inode number was
133          * the parent of a directory with a higher inode number, and the one
134          * becoming the new parent got renamed too, we can't rename/move the
135          * directory with lower inode number when we finish processing it - we
136          * must process the directory with higher inode number first, then
137          * rename/move it and then rename/move the directory with lower inode
138          * number. Example follows.
139          *
140          * Tree state when the first send was performed:
141          *
142          * .
143          * |-- a                   (ino 257)
144          *     |-- b               (ino 258)
145          *         |
146          *         |
147          *         |-- c           (ino 259)
148          *         |   |-- d       (ino 260)
149          *         |
150          *         |-- c2          (ino 261)
151          *
152          * Tree state when the second (incremental) send is performed:
153          *
154          * .
155          * |-- a                   (ino 257)
156          *     |-- b               (ino 258)
157          *         |-- c2          (ino 261)
158          *             |-- d2      (ino 260)
159          *                 |-- cc  (ino 259)
160          *
161          * The sequence of steps that lead to the second state was:
162          *
163          * mv /a/b/c/d /a/b/c2/d2
164          * mv /a/b/c /a/b/c2/d2/cc
165          *
166          * "c" has lower inode number, but we can't move it (2nd mv operation)
167          * before we move "d", which has higher inode number.
168          *
169          * So we just memorize which move/rename operations must be performed
170          * later when their respective parent is processed and moved/renamed.
171          */
172
173         /* Indexed by parent directory inode number. */
174         struct rb_root pending_dir_moves;
175
176         /*
177          * Reverse index, indexed by the inode number of a directory that
178          * is waiting for the move/rename of its immediate parent before its
179          * own move/rename can be performed.
180          */
181         struct rb_root waiting_dir_moves;
182
183         /*
184          * A directory that is going to be rm'ed might have a child directory
185          * which is in the pending directory moves index above. In this case,
186          * the directory can only be removed after the move/rename of its child
187          * is performed. Example:
188          *
189          * Parent snapshot:
190          *
191          * .                        (ino 256)
192          * |-- a/                   (ino 257)
193          *     |-- b/               (ino 258)
194          *         |-- c/           (ino 259)
195          *         |   |-- x/       (ino 260)
196          *         |
197          *         |-- y/           (ino 261)
198          *
199          * Send snapshot:
200          *
201          * .                        (ino 256)
202          * |-- a/                   (ino 257)
203          *     |-- b/               (ino 258)
204          *         |-- YY/          (ino 261)
205          *              |-- x/      (ino 260)
206          *
207          * Sequence of steps that lead to the send snapshot:
208          * rm -f /a/b/c/foo.txt
209          * mv /a/b/y /a/b/YY
210          * mv /a/b/c/x /a/b/YY
211          * rmdir /a/b/c
212          *
213          * When the child is processed, its move/rename is delayed until its
214          * parent is processed (as explained above), but all other operations
215          * like update utimes, chown, chgrp, etc, are performed and the paths
216          * that it uses for those operations must use the orphanized name of
217          * its parent (the directory we're going to rm later), so we need to
218          * memorize that name.
219          *
220          * Indexed by the inode number of the directory to be deleted.
221          */
222         struct rb_root orphan_dirs;
223 };
224
225 struct pending_dir_move {
226         struct rb_node node;
227         struct list_head list;
228         u64 parent_ino;
229         u64 ino;
230         u64 gen;
231         struct list_head update_refs;
232 };
233
234 struct waiting_dir_move {
235         struct rb_node node;
236         u64 ino;
237         /*
238          * There might be some directory that could not be removed because it
239          * was waiting for this directory inode to be moved first. Therefore
240          * after this directory is moved, we can try to rmdir the ino rmdir_ino.
241          */
242         u64 rmdir_ino;
243         bool orphanized;
244 };
245
246 struct orphan_dir_info {
247         struct rb_node node;
248         u64 ino;
249         u64 gen;
250 };
251
252 struct name_cache_entry {
253         struct list_head list;
254         /*
255          * radix_tree has only 32bit entries but we need to handle 64bit inums.
256          * We use the lower 32bit of the 64bit inum to store it in the tree. If
257          * more then one inum would fall into the same entry, we use radix_list
258          * to store the additional entries. radix_list is also used to store
259          * entries where two entries have the same inum but different
260          * generations.
261          */
262         struct list_head radix_list;
263         u64 ino;
264         u64 gen;
265         u64 parent_ino;
266         u64 parent_gen;
267         int ret;
268         int need_later_update;
269         int name_len;
270         char name[];
271 };
272
273 static void inconsistent_snapshot_error(struct send_ctx *sctx,
274                                         enum btrfs_compare_tree_result result,
275                                         const char *what)
276 {
277         const char *result_string;
278
279         switch (result) {
280         case BTRFS_COMPARE_TREE_NEW:
281                 result_string = "new";
282                 break;
283         case BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED:
284                 result_string = "deleted";
285                 break;
286         case BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED:
287                 result_string = "updated";
288                 break;
289         case BTRFS_COMPARE_TREE_SAME:
290                 ASSERT(0);
291                 result_string = "unchanged";
292                 break;
293         default:
294                 ASSERT(0);
295                 result_string = "unexpected";
296         }
297
298         btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
299                   "Send: inconsistent snapshot, found %s %s for inode %llu without updated inode item, send root is %llu, parent root is %llu",
300                   result_string, what, sctx->cmp_key->objectid,
301                   sctx->send_root->root_key.objectid,
302                   (sctx->parent_root ?
303                    sctx->parent_root->root_key.objectid : 0));
304 }
305
306 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
307
308 static struct waiting_dir_move *
309 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino);
310
311 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino);
312
313 static int need_send_hole(struct send_ctx *sctx)
314 {
315         return (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new &&
316                 !sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted &&
317                 S_ISREG(sctx->cur_inode_mode));
318 }
319
320 static void fs_path_reset(struct fs_path *p)
321 {
322         if (p->reversed) {
323                 p->start = p->buf + p->buf_len - 1;
324                 p->end = p->start;
325                 *p->start = 0;
326         } else {
327                 p->start = p->buf;
328                 p->end = p->start;
329                 *p->start = 0;
330         }
331 }
332
333 static struct fs_path *fs_path_alloc(void)
334 {
335         struct fs_path *p;
336
337         p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
338         if (!p)
339                 return NULL;
340         p->reversed = 0;
341         p->buf = p->inline_buf;
342         p->buf_len = FS_PATH_INLINE_SIZE;
343         fs_path_reset(p);
344         return p;
345 }
346
347 static struct fs_path *fs_path_alloc_reversed(void)
348 {
349         struct fs_path *p;
350
351         p = fs_path_alloc();
352         if (!p)
353                 return NULL;
354         p->reversed = 1;
355         fs_path_reset(p);
356         return p;
357 }
358
359 static void fs_path_free(struct fs_path *p)
360 {
361         if (!p)
362                 return;
363         if (p->buf != p->inline_buf)
364                 kfree(p->buf);
365         kfree(p);
366 }
367
368 static int fs_path_len(struct fs_path *p)
369 {
370         return p->end - p->start;
371 }
372
373 static int fs_path_ensure_buf(struct fs_path *p, int len)
374 {
375         char *tmp_buf;
376         int path_len;
377         int old_buf_len;
378
379         len++;
380
381         if (p->buf_len >= len)
382                 return 0;
383
384         if (len > PATH_MAX) {
385                 WARN_ON(1);
386                 return -ENOMEM;
387         }
388
389         path_len = p->end - p->start;
390         old_buf_len = p->buf_len;
391
392         /*
393          * First time the inline_buf does not suffice
394          */
395         if (p->buf == p->inline_buf) {
396                 tmp_buf = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
397                 if (tmp_buf)
398                         memcpy(tmp_buf, p->buf, old_buf_len);
399         } else {
400                 tmp_buf = krealloc(p->buf, len, GFP_KERNEL);
401         }
402         if (!tmp_buf)
403                 return -ENOMEM;
404         p->buf = tmp_buf;
405         /*
406          * The real size of the buffer is bigger, this will let the fast path
407          * happen most of the time
408          */
409         p->buf_len = ksize(p->buf);
410
411         if (p->reversed) {
412                 tmp_buf = p->buf + old_buf_len - path_len - 1;
413                 p->end = p->buf + p->buf_len - 1;
414                 p->start = p->end - path_len;
415                 memmove(p->start, tmp_buf, path_len + 1);
416         } else {
417                 p->start = p->buf;
418                 p->end = p->start + path_len;
419         }
420         return 0;
421 }
422
423 static int fs_path_prepare_for_add(struct fs_path *p, int name_len,
424                                    char **prepared)
425 {
426         int ret;
427         int new_len;
428
429         new_len = p->end - p->start + name_len;
430         if (p->start != p->end)
431                 new_len++;
432         ret = fs_path_ensure_buf(p, new_len);
433         if (ret < 0)
434                 goto out;
435
436         if (p->reversed) {
437                 if (p->start != p->end)
438                         *--p->start = '/';
439                 p->start -= name_len;
440                 *prepared = p->start;
441         } else {
442                 if (p->start != p->end)
443                         *p->end++ = '/';
444                 *prepared = p->end;
445                 p->end += name_len;
446                 *p->end = 0;
447         }
448
449 out:
450         return ret;
451 }
452
453 static int fs_path_add(struct fs_path *p, const char *name, int name_len)
454 {
455         int ret;
456         char *prepared;
457
458         ret = fs_path_prepare_for_add(p, name_len, &prepared);
459         if (ret < 0)
460                 goto out;
461         memcpy(prepared, name, name_len);
462
463 out:
464         return ret;
465 }
466
467 static int fs_path_add_path(struct fs_path *p, struct fs_path *p2)
468 {
469         int ret;
470         char *prepared;
471
472         ret = fs_path_prepare_for_add(p, p2->end - p2->start, &prepared);
473         if (ret < 0)
474                 goto out;
475         memcpy(prepared, p2->start, p2->end - p2->start);
476
477 out:
478         return ret;
479 }
480
481 static int fs_path_add_from_extent_buffer(struct fs_path *p,
482                                           struct extent_buffer *eb,
483                                           unsigned long off, int len)
484 {
485         int ret;
486         char *prepared;
487
488         ret = fs_path_prepare_for_add(p, len, &prepared);
489         if (ret < 0)
490                 goto out;
491
492         read_extent_buffer(eb, prepared, off, len);
493
494 out:
495         return ret;
496 }
497
498 static int fs_path_copy(struct fs_path *p, struct fs_path *from)
499 {
500         int ret;
501
502         p->reversed = from->reversed;
503         fs_path_reset(p);
504
505         ret = fs_path_add_path(p, from);
506
507         return ret;
508 }
509
510
511 static void fs_path_unreverse(struct fs_path *p)
512 {
513         char *tmp;
514         int len;
515
516         if (!p->reversed)
517                 return;
518
519         tmp = p->start;
520         len = p->end - p->start;
521         p->start = p->buf;
522         p->end = p->start + len;
523         memmove(p->start, tmp, len + 1);
524         p->reversed = 0;
525 }
526
527 static struct btrfs_path *alloc_path_for_send(void)
528 {
529         struct btrfs_path *path;
530
531         path = btrfs_alloc_path();
532         if (!path)
533                 return NULL;
534         path->search_commit_root = 1;
535         path->skip_locking = 1;
536         path->need_commit_sem = 1;
537         return path;
538 }
539
540 static int write_buf(struct file *filp, const void *buf, u32 len, loff_t *off)
541 {
542         int ret;
543         u32 pos = 0;
544
545         while (pos < len) {
546                 ret = kernel_write(filp, buf + pos, len - pos, off);
547                 /* TODO handle that correctly */
548                 /*if (ret == -ERESTARTSYS) {
549                         continue;
550                 }*/
551                 if (ret < 0)
552                         return ret;
553                 if (ret == 0) {
554                         return -EIO;
555                 }
556                 pos += ret;
557         }
558
559         return 0;
560 }
561
562 static int tlv_put(struct send_ctx *sctx, u16 attr, const void *data, int len)
563 {
564         struct btrfs_tlv_header *hdr;
565         int total_len = sizeof(*hdr) + len;
566         int left = sctx->send_max_size - sctx->send_size;
567
568         if (unlikely(left < total_len))
569                 return -EOVERFLOW;
570
571         hdr = (struct btrfs_tlv_header *) (sctx->send_buf + sctx->send_size);
572         hdr->tlv_type = cpu_to_le16(attr);
573         hdr->tlv_len = cpu_to_le16(len);
574         memcpy(hdr + 1, data, len);
575         sctx->send_size += total_len;
576
577         return 0;
578 }
579
580 #define TLV_PUT_DEFINE_INT(bits) \
581         static int tlv_put_u##bits(struct send_ctx *sctx,               \
582                         u##bits attr, u##bits value)                    \
583         {                                                               \
584                 __le##bits __tmp = cpu_to_le##bits(value);              \
585                 return tlv_put(sctx, attr, &__tmp, sizeof(__tmp));      \
586         }
587
588 TLV_PUT_DEFINE_INT(64)
589
590 static int tlv_put_string(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
591                           const char *str, int len)
592 {
593         if (len == -1)
594                 len = strlen(str);
595         return tlv_put(sctx, attr, str, len);
596 }
597
598 static int tlv_put_uuid(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
599                         const u8 *uuid)
600 {
601         return tlv_put(sctx, attr, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
602 }
603
604 static int tlv_put_btrfs_timespec(struct send_ctx *sctx, u16 attr,
605                                   struct extent_buffer *eb,
606                                   struct btrfs_timespec *ts)
607 {
608         struct btrfs_timespec bts;
609         read_extent_buffer(eb, &bts, (unsigned long)ts, sizeof(bts));
610         return tlv_put(sctx, attr, &bts, sizeof(bts));
611 }
612
613
614 #define TLV_PUT(sctx, attrtype, attrlen, data) \
615         do { \
616                 ret = tlv_put(sctx, attrtype, attrlen, data); \
617                 if (ret < 0) \
618                         goto tlv_put_failure; \
619         } while (0)
620
621 #define TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, bits, value) \
622         do { \
623                 ret = tlv_put_u##bits(sctx, attrtype, value); \
624                 if (ret < 0) \
625                         goto tlv_put_failure; \
626         } while (0)
627
628 #define TLV_PUT_U8(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 8, data)
629 #define TLV_PUT_U16(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 16, data)
630 #define TLV_PUT_U32(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 32, data)
631 #define TLV_PUT_U64(sctx, attrtype, data) TLV_PUT_INT(sctx, attrtype, 64, data)
632 #define TLV_PUT_STRING(sctx, attrtype, str, len) \
633         do { \
634                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, str, len); \
635                 if (ret < 0) \
636                         goto tlv_put_failure; \
637         } while (0)
638 #define TLV_PUT_PATH(sctx, attrtype, p) \
639         do { \
640                 ret = tlv_put_string(sctx, attrtype, p->start, \
641                         p->end - p->start); \
642                 if (ret < 0) \
643                         goto tlv_put_failure; \
644         } while(0)
645 #define TLV_PUT_UUID(sctx, attrtype, uuid) \
646         do { \
647                 ret = tlv_put_uuid(sctx, attrtype, uuid); \
648                 if (ret < 0) \
649                         goto tlv_put_failure; \
650         } while (0)
651 #define TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, attrtype, eb, ts) \
652         do { \
653                 ret = tlv_put_btrfs_timespec(sctx, attrtype, eb, ts); \
654                 if (ret < 0) \
655                         goto tlv_put_failure; \
656         } while (0)
657
658 static int send_header(struct send_ctx *sctx)
659 {
660         struct btrfs_stream_header hdr;
661
662         strcpy(hdr.magic, BTRFS_SEND_STREAM_MAGIC);
663         hdr.version = cpu_to_le32(BTRFS_SEND_STREAM_VERSION);
664
665         return write_buf(sctx->send_filp, &hdr, sizeof(hdr),
666                                         &sctx->send_off);
667 }
668
669 /*
670  * For each command/item we want to send to userspace, we call this function.
671  */
672 static int begin_cmd(struct send_ctx *sctx, int cmd)
673 {
674         struct btrfs_cmd_header *hdr;
675
676         if (WARN_ON(!sctx->send_buf))
677                 return -EINVAL;
678
679         BUG_ON(sctx->send_size);
680
681         sctx->send_size += sizeof(*hdr);
682         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
683         hdr->cmd = cpu_to_le16(cmd);
684
685         return 0;
686 }
687
688 static int send_cmd(struct send_ctx *sctx)
689 {
690         int ret;
691         struct btrfs_cmd_header *hdr;
692         u32 crc;
693
694         hdr = (struct btrfs_cmd_header *)sctx->send_buf;
695         hdr->len = cpu_to_le32(sctx->send_size - sizeof(*hdr));
696         hdr->crc = 0;
697
698         crc = btrfs_crc32c(0, (unsigned char *)sctx->send_buf, sctx->send_size);
699         hdr->crc = cpu_to_le32(crc);
700
701         ret = write_buf(sctx->send_filp, sctx->send_buf, sctx->send_size,
702                                         &sctx->send_off);
703
704         sctx->total_send_size += sctx->send_size;
705         sctx->cmd_send_size[le16_to_cpu(hdr->cmd)] += sctx->send_size;
706         sctx->send_size = 0;
707
708         return ret;
709 }
710
711 /*
712  * Sends a move instruction to user space
713  */
714 static int send_rename(struct send_ctx *sctx,
715                      struct fs_path *from, struct fs_path *to)
716 {
717         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
718         int ret;
719
720         btrfs_debug(fs_info, "send_rename %s -> %s", from->start, to->start);
721
722         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RENAME);
723         if (ret < 0)
724                 goto out;
725
726         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, from);
727         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_TO, to);
728
729         ret = send_cmd(sctx);
730
731 tlv_put_failure:
732 out:
733         return ret;
734 }
735
736 /*
737  * Sends a link instruction to user space
738  */
739 static int send_link(struct send_ctx *sctx,
740                      struct fs_path *path, struct fs_path *lnk)
741 {
742         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
743         int ret;
744
745         btrfs_debug(fs_info, "send_link %s -> %s", path->start, lnk->start);
746
747         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_LINK);
748         if (ret < 0)
749                 goto out;
750
751         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
752         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, lnk);
753
754         ret = send_cmd(sctx);
755
756 tlv_put_failure:
757 out:
758         return ret;
759 }
760
761 /*
762  * Sends an unlink instruction to user space
763  */
764 static int send_unlink(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
765 {
766         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
767         int ret;
768
769         btrfs_debug(fs_info, "send_unlink %s", path->start);
770
771         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UNLINK);
772         if (ret < 0)
773                 goto out;
774
775         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
776
777         ret = send_cmd(sctx);
778
779 tlv_put_failure:
780 out:
781         return ret;
782 }
783
784 /*
785  * Sends a rmdir instruction to user space
786  */
787 static int send_rmdir(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *path)
788 {
789         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
790         int ret;
791
792         btrfs_debug(fs_info, "send_rmdir %s", path->start);
793
794         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_RMDIR);
795         if (ret < 0)
796                 goto out;
797
798         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
799
800         ret = send_cmd(sctx);
801
802 tlv_put_failure:
803 out:
804         return ret;
805 }
806
807 /*
808  * Helper function to retrieve some fields from an inode item.
809  */
810 static int __get_inode_info(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
811                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen, u64 *mode, u64 *uid,
812                           u64 *gid, u64 *rdev)
813 {
814         int ret;
815         struct btrfs_inode_item *ii;
816         struct btrfs_key key;
817
818         key.objectid = ino;
819         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
820         key.offset = 0;
821         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
822         if (ret) {
823                 if (ret > 0)
824                         ret = -ENOENT;
825                 return ret;
826         }
827
828         ii = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
829                         struct btrfs_inode_item);
830         if (size)
831                 *size = btrfs_inode_size(path->nodes[0], ii);
832         if (gen)
833                 *gen = btrfs_inode_generation(path->nodes[0], ii);
834         if (mode)
835                 *mode = btrfs_inode_mode(path->nodes[0], ii);
836         if (uid)
837                 *uid = btrfs_inode_uid(path->nodes[0], ii);
838         if (gid)
839                 *gid = btrfs_inode_gid(path->nodes[0], ii);
840         if (rdev)
841                 *rdev = btrfs_inode_rdev(path->nodes[0], ii);
842
843         return ret;
844 }
845
846 static int get_inode_info(struct btrfs_root *root,
847                           u64 ino, u64 *size, u64 *gen,
848                           u64 *mode, u64 *uid, u64 *gid,
849                           u64 *rdev)
850 {
851         struct btrfs_path *path;
852         int ret;
853
854         path = alloc_path_for_send();
855         if (!path)
856                 return -ENOMEM;
857         ret = __get_inode_info(root, path, ino, size, gen, mode, uid, gid,
858                                rdev);
859         btrfs_free_path(path);
860         return ret;
861 }
862
863 typedef int (*iterate_inode_ref_t)(int num, u64 dir, int index,
864                                    struct fs_path *p,
865                                    void *ctx);
866
867 /*
868  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_inode_ref or
869  * btrfs_inode_extref.
870  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
871  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
872  *
873  * path must point to the INODE_REF or INODE_EXTREF when called.
874  */
875 static int iterate_inode_ref(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
876                              struct btrfs_key *found_key, int resolve,
877                              iterate_inode_ref_t iterate, void *ctx)
878 {
879         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
880         struct btrfs_item *item;
881         struct btrfs_inode_ref *iref;
882         struct btrfs_inode_extref *extref;
883         struct btrfs_path *tmp_path;
884         struct fs_path *p;
885         u32 cur = 0;
886         u32 total;
887         int slot = path->slots[0];
888         u32 name_len;
889         char *start;
890         int ret = 0;
891         int num = 0;
892         int index;
893         u64 dir;
894         unsigned long name_off;
895         unsigned long elem_size;
896         unsigned long ptr;
897
898         p = fs_path_alloc_reversed();
899         if (!p)
900                 return -ENOMEM;
901
902         tmp_path = alloc_path_for_send();
903         if (!tmp_path) {
904                 fs_path_free(p);
905                 return -ENOMEM;
906         }
907
908
909         if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
910                 ptr = (unsigned long)btrfs_item_ptr(eb, slot,
911                                                     struct btrfs_inode_ref);
912                 item = btrfs_item_nr(slot);
913                 total = btrfs_item_size(eb, item);
914                 elem_size = sizeof(*iref);
915         } else {
916                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
917                 total = btrfs_item_size_nr(eb, slot);
918                 elem_size = sizeof(*extref);
919         }
920
921         while (cur < total) {
922                 fs_path_reset(p);
923
924                 if (found_key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
925                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)(ptr + cur);
926                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
927                         name_off = (unsigned long)(iref + 1);
928                         index = btrfs_inode_ref_index(eb, iref);
929                         dir = found_key->offset;
930                 } else {
931                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur);
932                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
933                         name_off = (unsigned long)&extref->name;
934                         index = btrfs_inode_extref_index(eb, extref);
935                         dir = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
936                 }
937
938                 if (resolve) {
939                         start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path, name_len,
940                                                   name_off, eb, dir,
941                                                   p->buf, p->buf_len);
942                         if (IS_ERR(start)) {
943                                 ret = PTR_ERR(start);
944                                 goto out;
945                         }
946                         if (start < p->buf) {
947                                 /* overflow , try again with larger buffer */
948                                 ret = fs_path_ensure_buf(p,
949                                                 p->buf_len + p->buf - start);
950                                 if (ret < 0)
951                                         goto out;
952                                 start = btrfs_ref_to_path(root, tmp_path,
953                                                           name_len, name_off,
954                                                           eb, dir,
955                                                           p->buf, p->buf_len);
956                                 if (IS_ERR(start)) {
957                                         ret = PTR_ERR(start);
958                                         goto out;
959                                 }
960                                 BUG_ON(start < p->buf);
961                         }
962                         p->start = start;
963                 } else {
964                         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(p, eb, name_off,
965                                                              name_len);
966                         if (ret < 0)
967                                 goto out;
968                 }
969
970                 cur += elem_size + name_len;
971                 ret = iterate(num, dir, index, p, ctx);
972                 if (ret)
973                         goto out;
974                 num++;
975         }
976
977 out:
978         btrfs_free_path(tmp_path);
979         fs_path_free(p);
980         return ret;
981 }
982
983 typedef int (*iterate_dir_item_t)(int num, struct btrfs_key *di_key,
984                                   const char *name, int name_len,
985                                   const char *data, int data_len,
986                                   u8 type, void *ctx);
987
988 /*
989  * Helper function to iterate the entries in ONE btrfs_dir_item.
990  * The iterate callback may return a non zero value to stop iteration. This can
991  * be a negative value for error codes or 1 to simply stop it.
992  *
993  * path must point to the dir item when called.
994  */
995 static int iterate_dir_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
996                             iterate_dir_item_t iterate, void *ctx)
997 {
998         int ret = 0;
999         struct extent_buffer *eb;
1000         struct btrfs_item *item;
1001         struct btrfs_dir_item *di;
1002         struct btrfs_key di_key;
1003         char *buf = NULL;
1004         int buf_len;
1005         u32 name_len;
1006         u32 data_len;
1007         u32 cur;
1008         u32 len;
1009         u32 total;
1010         int slot;
1011         int num;
1012         u8 type;
1013
1014         /*
1015          * Start with a small buffer (1 page). If later we end up needing more
1016          * space, which can happen for xattrs on a fs with a leaf size greater
1017          * then the page size, attempt to increase the buffer. Typically xattr
1018          * values are small.
1019          */
1020         buf_len = PATH_MAX;
1021         buf = kmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1022         if (!buf) {
1023                 ret = -ENOMEM;
1024                 goto out;
1025         }
1026
1027         eb = path->nodes[0];
1028         slot = path->slots[0];
1029         item = btrfs_item_nr(slot);
1030         di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
1031         cur = 0;
1032         len = 0;
1033         total = btrfs_item_size(eb, item);
1034
1035         num = 0;
1036         while (cur < total) {
1037                 name_len = btrfs_dir_name_len(eb, di);
1038                 data_len = btrfs_dir_data_len(eb, di);
1039                 type = btrfs_dir_type(eb, di);
1040                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
1041
1042                 if (type == BTRFS_FT_XATTR) {
1043                         if (name_len > XATTR_NAME_MAX) {
1044                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1045                                 goto out;
1046                         }
1047                         if (name_len + data_len >
1048                                         BTRFS_MAX_XATTR_SIZE(root->fs_info)) {
1049                                 ret = -E2BIG;
1050                                 goto out;
1051                         }
1052                 } else {
1053                         /*
1054                          * Path too long
1055                          */
1056                         if (name_len + data_len > PATH_MAX) {
1057                                 ret = -ENAMETOOLONG;
1058                                 goto out;
1059                         }
1060                 }
1061
1062                 ret = btrfs_is_name_len_valid(eb, path->slots[0],
1063                           (unsigned long)(di + 1), name_len + data_len);
1064                 if (!ret) {
1065                         ret = -EIO;
1066                         goto out;
1067                 }
1068                 if (name_len + data_len > buf_len) {
1069                         buf_len = name_len + data_len;
1070                         if (is_vmalloc_addr(buf)) {
1071                                 vfree(buf);
1072                                 buf = NULL;
1073                         } else {
1074                                 char *tmp = krealloc(buf, buf_len,
1075                                                 GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1076
1077                                 if (!tmp)
1078                                         kfree(buf);
1079                                 buf = tmp;
1080                         }
1081                         if (!buf) {
1082                                 buf = kvmalloc(buf_len, GFP_KERNEL);
1083                                 if (!buf) {
1084                                         ret = -ENOMEM;
1085                                         goto out;
1086                                 }
1087                         }
1088                 }
1089
1090                 read_extent_buffer(eb, buf, (unsigned long)(di + 1),
1091                                 name_len + data_len);
1092
1093                 len = sizeof(*di) + name_len + data_len;
1094                 di = (struct btrfs_dir_item *)((char *)di + len);
1095                 cur += len;
1096
1097                 ret = iterate(num, &di_key, buf, name_len, buf + name_len,
1098                                 data_len, type, ctx);
1099                 if (ret < 0)
1100                         goto out;
1101                 if (ret) {
1102                         ret = 0;
1103                         goto out;
1104                 }
1105
1106                 num++;
1107         }
1108
1109 out:
1110         kvfree(buf);
1111         return ret;
1112 }
1113
1114 static int __copy_first_ref(int num, u64 dir, int index,
1115                             struct fs_path *p, void *ctx)
1116 {
1117         int ret;
1118         struct fs_path *pt = ctx;
1119
1120         ret = fs_path_copy(pt, p);
1121         if (ret < 0)
1122                 return ret;
1123
1124         /* we want the first only */
1125         return 1;
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Retrieve the first path of an inode. If an inode has more then one
1130  * ref/hardlink, this is ignored.
1131  */
1132 static int get_inode_path(struct btrfs_root *root,
1133                           u64 ino, struct fs_path *path)
1134 {
1135         int ret;
1136         struct btrfs_key key, found_key;
1137         struct btrfs_path *p;
1138
1139         p = alloc_path_for_send();
1140         if (!p)
1141                 return -ENOMEM;
1142
1143         fs_path_reset(path);
1144
1145         key.objectid = ino;
1146         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1147         key.offset = 0;
1148
1149         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, p, 1, 0);
1150         if (ret < 0)
1151                 goto out;
1152         if (ret) {
1153                 ret = 1;
1154                 goto out;
1155         }
1156         btrfs_item_key_to_cpu(p->nodes[0], &found_key, p->slots[0]);
1157         if (found_key.objectid != ino ||
1158             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1159              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1160                 ret = -ENOENT;
1161                 goto out;
1162         }
1163
1164         ret = iterate_inode_ref(root, p, &found_key, 1,
1165                                 __copy_first_ref, path);
1166         if (ret < 0)
1167                 goto out;
1168         ret = 0;
1169
1170 out:
1171         btrfs_free_path(p);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 struct backref_ctx {
1176         struct send_ctx *sctx;
1177
1178         struct btrfs_path *path;
1179         /* number of total found references */
1180         u64 found;
1181
1182         /*
1183          * used for clones found in send_root. clones found behind cur_objectid
1184          * and cur_offset are not considered as allowed clones.
1185          */
1186         u64 cur_objectid;
1187         u64 cur_offset;
1188
1189         /* may be truncated in case it's the last extent in a file */
1190         u64 extent_len;
1191
1192         /* data offset in the file extent item */
1193         u64 data_offset;
1194
1195         /* Just to check for bugs in backref resolving */
1196         int found_itself;
1197 };
1198
1199 static int __clone_root_cmp_bsearch(const void *key, const void *elt)
1200 {
1201         u64 root = (u64)(uintptr_t)key;
1202         struct clone_root *cr = (struct clone_root *)elt;
1203
1204         if (root < cr->root->objectid)
1205                 return -1;
1206         if (root > cr->root->objectid)
1207                 return 1;
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 static int __clone_root_cmp_sort(const void *e1, const void *e2)
1212 {
1213         struct clone_root *cr1 = (struct clone_root *)e1;
1214         struct clone_root *cr2 = (struct clone_root *)e2;
1215
1216         if (cr1->root->objectid < cr2->root->objectid)
1217                 return -1;
1218         if (cr1->root->objectid > cr2->root->objectid)
1219                 return 1;
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Called for every backref that is found for the current extent.
1225  * Results are collected in sctx->clone_roots->ino/offset/found_refs
1226  */
1227 static int __iterate_backrefs(u64 ino, u64 offset, u64 root, void *ctx_)
1228 {
1229         struct backref_ctx *bctx = ctx_;
1230         struct clone_root *found;
1231         int ret;
1232         u64 i_size;
1233
1234         /* First check if the root is in the list of accepted clone sources */
1235         found = bsearch((void *)(uintptr_t)root, bctx->sctx->clone_roots,
1236                         bctx->sctx->clone_roots_cnt,
1237                         sizeof(struct clone_root),
1238                         __clone_root_cmp_bsearch);
1239         if (!found)
1240                 return 0;
1241
1242         if (found->root == bctx->sctx->send_root &&
1243             ino == bctx->cur_objectid &&
1244             offset == bctx->cur_offset) {
1245                 bctx->found_itself = 1;
1246         }
1247
1248         /*
1249          * There are inodes that have extents that lie behind its i_size. Don't
1250          * accept clones from these extents.
1251          */
1252         ret = __get_inode_info(found->root, bctx->path, ino, &i_size, NULL, NULL,
1253                                NULL, NULL, NULL);
1254         btrfs_release_path(bctx->path);
1255         if (ret < 0)
1256                 return ret;
1257
1258         if (offset + bctx->data_offset + bctx->extent_len > i_size)
1259                 return 0;
1260
1261         /*
1262          * Make sure we don't consider clones from send_root that are
1263          * behind the current inode/offset.
1264          */
1265         if (found->root == bctx->sctx->send_root) {
1266                 /*
1267                  * TODO for the moment we don't accept clones from the inode
1268                  * that is currently send. We may change this when
1269                  * BTRFS_IOC_CLONE_RANGE supports cloning from and to the same
1270                  * file.
1271                  */
1272                 if (ino >= bctx->cur_objectid)
1273                         return 0;
1274         }
1275
1276         bctx->found++;
1277         found->found_refs++;
1278         if (ino < found->ino) {
1279                 found->ino = ino;
1280                 found->offset = offset;
1281         } else if (found->ino == ino) {
1282                 /*
1283                  * same extent found more then once in the same file.
1284                  */
1285                 if (found->offset > offset + bctx->extent_len)
1286                         found->offset = offset;
1287         }
1288
1289         return 0;
1290 }
1291
1292 /*
1293  * Given an inode, offset and extent item, it finds a good clone for a clone
1294  * instruction. Returns -ENOENT when none could be found. The function makes
1295  * sure that the returned clone is usable at the point where sending is at the
1296  * moment. This means, that no clones are accepted which lie behind the current
1297  * inode+offset.
1298  *
1299  * path must point to the extent item when called.
1300  */
1301 static int find_extent_clone(struct send_ctx *sctx,
1302                              struct btrfs_path *path,
1303                              u64 ino, u64 data_offset,
1304                              u64 ino_size,
1305                              struct clone_root **found)
1306 {
1307         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
1308         int ret;
1309         int extent_type;
1310         u64 logical;
1311         u64 disk_byte;
1312         u64 num_bytes;
1313         u64 extent_item_pos;
1314         u64 flags = 0;
1315         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1316         struct extent_buffer *eb = path->nodes[0];
1317         struct backref_ctx *backref_ctx = NULL;
1318         struct clone_root *cur_clone_root;
1319         struct btrfs_key found_key;
1320         struct btrfs_path *tmp_path;
1321         int compressed;
1322         u32 i;
1323
1324         tmp_path = alloc_path_for_send();
1325         if (!tmp_path)
1326                 return -ENOMEM;
1327
1328         /* We only use this path under the commit sem */
1329         tmp_path->need_commit_sem = 0;
1330
1331         backref_ctx = kmalloc(sizeof(*backref_ctx), GFP_KERNEL);
1332         if (!backref_ctx) {
1333                 ret = -ENOMEM;
1334                 goto out;
1335         }
1336
1337         backref_ctx->path = tmp_path;
1338
1339         if (data_offset >= ino_size) {
1340                 /*
1341                  * There may be extents that lie behind the file's size.
1342                  * I at least had this in combination with snapshotting while
1343                  * writing large files.
1344                  */
1345                 ret = 0;
1346                 goto out;
1347         }
1348
1349         fi = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0],
1350                         struct btrfs_file_extent_item);
1351         extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
1352         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1353                 ret = -ENOENT;
1354                 goto out;
1355         }
1356         compressed = btrfs_file_extent_compression(eb, fi);
1357
1358         num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
1359         disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
1360         if (disk_byte == 0) {
1361                 ret = -ENOENT;
1362                 goto out;
1363         }
1364         logical = disk_byte + btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1365
1366         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1367         ret = extent_from_logical(fs_info, disk_byte, tmp_path,
1368                                   &found_key, &flags);
1369         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1370         btrfs_release_path(tmp_path);
1371
1372         if (ret < 0)
1373                 goto out;
1374         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1375                 ret = -EIO;
1376                 goto out;
1377         }
1378
1379         /*
1380          * Setup the clone roots.
1381          */
1382         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1383                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1384                 cur_clone_root->ino = (u64)-1;
1385                 cur_clone_root->offset = 0;
1386                 cur_clone_root->found_refs = 0;
1387         }
1388
1389         backref_ctx->sctx = sctx;
1390         backref_ctx->found = 0;
1391         backref_ctx->cur_objectid = ino;
1392         backref_ctx->cur_offset = data_offset;
1393         backref_ctx->found_itself = 0;
1394         backref_ctx->extent_len = num_bytes;
1395         /*
1396          * For non-compressed extents iterate_extent_inodes() gives us extent
1397          * offsets that already take into account the data offset, but not for
1398          * compressed extents, since the offset is logical and not relative to
1399          * the physical extent locations. We must take this into account to
1400          * avoid sending clone offsets that go beyond the source file's size,
1401          * which would result in the clone ioctl failing with -EINVAL on the
1402          * receiving end.
1403          */
1404         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1405                 backref_ctx->data_offset = 0;
1406         else
1407                 backref_ctx->data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
1408
1409         /*
1410          * The last extent of a file may be too large due to page alignment.
1411          * We need to adjust extent_len in this case so that the checks in
1412          * __iterate_backrefs work.
1413          */
1414         if (data_offset + num_bytes >= ino_size)
1415                 backref_ctx->extent_len = ino_size - data_offset;
1416
1417         /*
1418          * Now collect all backrefs.
1419          */
1420         if (compressed == BTRFS_COMPRESS_NONE)
1421                 extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
1422         else
1423                 extent_item_pos = 0;
1424         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
1425                                     extent_item_pos, 1, __iterate_backrefs,
1426                                     backref_ctx, false);
1427
1428         if (ret < 0)
1429                 goto out;
1430
1431         if (!backref_ctx->found_itself) {
1432                 /* found a bug in backref code? */
1433                 ret = -EIO;
1434                 btrfs_err(fs_info,
1435                           "did not find backref in send_root. inode=%llu, offset=%llu, disk_byte=%llu found extent=%llu",
1436                           ino, data_offset, disk_byte, found_key.objectid);
1437                 goto out;
1438         }
1439
1440         btrfs_debug(fs_info,
1441                     "find_extent_clone: data_offset=%llu, ino=%llu, num_bytes=%llu, logical=%llu",
1442                     data_offset, ino, num_bytes, logical);
1443
1444         if (!backref_ctx->found)
1445                 btrfs_debug(fs_info, "no clones found");
1446
1447         cur_clone_root = NULL;
1448         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++) {
1449                 if (sctx->clone_roots[i].found_refs) {
1450                         if (!cur_clone_root)
1451                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1452                         else if (sctx->clone_roots[i].root == sctx->send_root)
1453                                 /* prefer clones from send_root over others */
1454                                 cur_clone_root = sctx->clone_roots + i;
1455                 }
1456
1457         }
1458
1459         if (cur_clone_root) {
1460                 *found = cur_clone_root;
1461                 ret = 0;
1462         } else {
1463                 ret = -ENOENT;
1464         }
1465
1466 out:
1467         btrfs_free_path(tmp_path);
1468         kfree(backref_ctx);
1469         return ret;
1470 }
1471
1472 static int read_symlink(struct btrfs_root *root,
1473                         u64 ino,
1474                         struct fs_path *dest)
1475 {
1476         int ret;
1477         struct btrfs_path *path;
1478         struct btrfs_key key;
1479         struct btrfs_file_extent_item *ei;
1480         u8 type;
1481         u8 compression;
1482         unsigned long off;
1483         int len;
1484
1485         path = alloc_path_for_send();
1486         if (!path)
1487                 return -ENOMEM;
1488
1489         key.objectid = ino;
1490         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1491         key.offset = 0;
1492         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1493         if (ret < 0)
1494                 goto out;
1495         if (ret) {
1496                 /*
1497                  * An empty symlink inode. Can happen in rare error paths when
1498                  * creating a symlink (transaction committed before the inode
1499                  * eviction handler removed the symlink inode items and a crash
1500                  * happened in between or the subvol was snapshoted in between).
1501                  * Print an informative message to dmesg/syslog so that the user
1502                  * can delete the symlink.
1503                  */
1504                 btrfs_err(root->fs_info,
1505                           "Found empty symlink inode %llu at root %llu",
1506                           ino, root->root_key.objectid);
1507                 ret = -EIO;
1508                 goto out;
1509         }
1510
1511         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1512                         struct btrfs_file_extent_item);
1513         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
1514         compression = btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], ei);
1515         BUG_ON(type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
1516         BUG_ON(compression);
1517
1518         off = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
1519         len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0], path->slots[0], ei);
1520
1521         ret = fs_path_add_from_extent_buffer(dest, path->nodes[0], off, len);
1522
1523 out:
1524         btrfs_free_path(path);
1525         return ret;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Helper function to generate a file name that is unique in the root of
1530  * send_root and parent_root. This is used to generate names for orphan inodes.
1531  */
1532 static int gen_unique_name(struct send_ctx *sctx,
1533                            u64 ino, u64 gen,
1534                            struct fs_path *dest)
1535 {
1536         int ret = 0;
1537         struct btrfs_path *path;
1538         struct btrfs_dir_item *di;
1539         char tmp[64];
1540         int len;
1541         u64 idx = 0;
1542
1543         path = alloc_path_for_send();
1544         if (!path)
1545                 return -ENOMEM;
1546
1547         while (1) {
1548                 len = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "o%llu-%llu-%llu",
1549                                 ino, gen, idx);
1550                 ASSERT(len < sizeof(tmp));
1551
1552                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->send_root,
1553                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1554                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1555                 btrfs_release_path(path);
1556                 if (IS_ERR(di)) {
1557                         ret = PTR_ERR(di);
1558                         goto out;
1559                 }
1560                 if (di) {
1561                         /* not unique, try again */
1562                         idx++;
1563                         continue;
1564                 }
1565
1566                 if (!sctx->parent_root) {
1567                         /* unique */
1568                         ret = 0;
1569                         break;
1570                 }
1571
1572                 di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, sctx->parent_root,
1573                                 path, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
1574                                 tmp, strlen(tmp), 0);
1575                 btrfs_release_path(path);
1576                 if (IS_ERR(di)) {
1577                         ret = PTR_ERR(di);
1578                         goto out;
1579                 }
1580                 if (di) {
1581                         /* not unique, try again */
1582                         idx++;
1583                         continue;
1584                 }
1585                 /* unique */
1586                 break;
1587         }
1588
1589         ret = fs_path_add(dest, tmp, strlen(tmp));
1590
1591 out:
1592         btrfs_free_path(path);
1593         return ret;
1594 }
1595
1596 enum inode_state {
1597         inode_state_no_change,
1598         inode_state_will_create,
1599         inode_state_did_create,
1600         inode_state_will_delete,
1601         inode_state_did_delete,
1602 };
1603
1604 static int get_cur_inode_state(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1605 {
1606         int ret;
1607         int left_ret;
1608         int right_ret;
1609         u64 left_gen;
1610         u64 right_gen;
1611
1612         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &left_gen, NULL, NULL,
1613                         NULL, NULL);
1614         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1615                 goto out;
1616         left_ret = ret;
1617
1618         if (!sctx->parent_root) {
1619                 right_ret = -ENOENT;
1620         } else {
1621                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL, &right_gen,
1622                                 NULL, NULL, NULL, NULL);
1623                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1624                         goto out;
1625                 right_ret = ret;
1626         }
1627
1628         if (!left_ret && !right_ret) {
1629                 if (left_gen == gen && right_gen == gen) {
1630                         ret = inode_state_no_change;
1631                 } else if (left_gen == gen) {
1632                         if (ino < sctx->send_progress)
1633                                 ret = inode_state_did_create;
1634                         else
1635                                 ret = inode_state_will_create;
1636                 } else if (right_gen == gen) {
1637                         if (ino < sctx->send_progress)
1638                                 ret = inode_state_did_delete;
1639                         else
1640                                 ret = inode_state_will_delete;
1641                 } else  {
1642                         ret = -ENOENT;
1643                 }
1644         } else if (!left_ret) {
1645                 if (left_gen == gen) {
1646                         if (ino < sctx->send_progress)
1647                                 ret = inode_state_did_create;
1648                         else
1649                                 ret = inode_state_will_create;
1650                 } else {
1651                         ret = -ENOENT;
1652                 }
1653         } else if (!right_ret) {
1654                 if (right_gen == gen) {
1655                         if (ino < sctx->send_progress)
1656                                 ret = inode_state_did_delete;
1657                         else
1658                                 ret = inode_state_will_delete;
1659                 } else {
1660                         ret = -ENOENT;
1661                 }
1662         } else {
1663                 ret = -ENOENT;
1664         }
1665
1666 out:
1667         return ret;
1668 }
1669
1670 static int is_inode_existent(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1671 {
1672         int ret;
1673
1674         if (ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
1675                 return 1;
1676
1677         ret = get_cur_inode_state(sctx, ino, gen);
1678         if (ret < 0)
1679                 goto out;
1680
1681         if (ret == inode_state_no_change ||
1682             ret == inode_state_did_create ||
1683             ret == inode_state_will_delete)
1684                 ret = 1;
1685         else
1686                 ret = 0;
1687
1688 out:
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Helper function to lookup a dir item in a dir.
1694  */
1695 static int lookup_dir_item_inode(struct btrfs_root *root,
1696                                  u64 dir, const char *name, int name_len,
1697                                  u64 *found_inode,
1698                                  u8 *found_type)
1699 {
1700         int ret = 0;
1701         struct btrfs_dir_item *di;
1702         struct btrfs_key key;
1703         struct btrfs_path *path;
1704
1705         path = alloc_path_for_send();
1706         if (!path)
1707                 return -ENOMEM;
1708
1709         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path,
1710                         dir, name, name_len, 0);
1711         if (!di) {
1712                 ret = -ENOENT;
1713                 goto out;
1714         }
1715         if (IS_ERR(di)) {
1716                 ret = PTR_ERR(di);
1717                 goto out;
1718         }
1719         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
1720         if (key.type == BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
1721                 ret = -ENOENT;
1722                 goto out;
1723         }
1724         *found_inode = key.objectid;
1725         *found_type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
1726
1727 out:
1728         btrfs_free_path(path);
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Looks up the first btrfs_inode_ref of a given ino. It returns the parent dir,
1734  * generation of the parent dir and the name of the dir entry.
1735  */
1736 static int get_first_ref(struct btrfs_root *root, u64 ino,
1737                          u64 *dir, u64 *dir_gen, struct fs_path *name)
1738 {
1739         int ret;
1740         struct btrfs_key key;
1741         struct btrfs_key found_key;
1742         struct btrfs_path *path;
1743         int len;
1744         u64 parent_dir;
1745
1746         path = alloc_path_for_send();
1747         if (!path)
1748                 return -ENOMEM;
1749
1750         key.objectid = ino;
1751         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
1752         key.offset = 0;
1753
1754         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 1, 0);
1755         if (ret < 0)
1756                 goto out;
1757         if (!ret)
1758                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1759                                 path->slots[0]);
1760         if (ret || found_key.objectid != ino ||
1761             (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
1762              found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)) {
1763                 ret = -ENOENT;
1764                 goto out;
1765         }
1766
1767         if (found_key.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
1768                 struct btrfs_inode_ref *iref;
1769                 iref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1770                                       struct btrfs_inode_ref);
1771                 len = btrfs_inode_ref_name_len(path->nodes[0], iref);
1772                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1773                                                      (unsigned long)(iref + 1),
1774                                                      len);
1775                 parent_dir = found_key.offset;
1776         } else {
1777                 struct btrfs_inode_extref *extref;
1778                 extref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
1779                                         struct btrfs_inode_extref);
1780                 len = btrfs_inode_extref_name_len(path->nodes[0], extref);
1781                 ret = fs_path_add_from_extent_buffer(name, path->nodes[0],
1782                                         (unsigned long)&extref->name, len);
1783                 parent_dir = btrfs_inode_extref_parent(path->nodes[0], extref);
1784         }
1785         if (ret < 0)
1786                 goto out;
1787         btrfs_release_path(path);
1788
1789         if (dir_gen) {
1790                 ret = get_inode_info(root, parent_dir, NULL, dir_gen, NULL,
1791                                      NULL, NULL, NULL);
1792                 if (ret < 0)
1793                         goto out;
1794         }
1795
1796         *dir = parent_dir;
1797
1798 out:
1799         btrfs_free_path(path);
1800         return ret;
1801 }
1802
1803 static int is_first_ref(struct btrfs_root *root,
1804                         u64 ino, u64 dir,
1805                         const char *name, int name_len)
1806 {
1807         int ret;
1808         struct fs_path *tmp_name;
1809         u64 tmp_dir;
1810
1811         tmp_name = fs_path_alloc();
1812         if (!tmp_name)
1813                 return -ENOMEM;
1814
1815         ret = get_first_ref(root, ino, &tmp_dir, NULL, tmp_name);
1816         if (ret < 0)
1817                 goto out;
1818
1819         if (dir != tmp_dir || name_len != fs_path_len(tmp_name)) {
1820                 ret = 0;
1821                 goto out;
1822         }
1823
1824         ret = !memcmp(tmp_name->start, name, name_len);
1825
1826 out:
1827         fs_path_free(tmp_name);
1828         return ret;
1829 }
1830
1831 /*
1832  * Used by process_recorded_refs to determine if a new ref would overwrite an
1833  * already existing ref. In case it detects an overwrite, it returns the
1834  * inode/gen in who_ino/who_gen.
1835  * When an overwrite is detected, process_recorded_refs does proper orphanizing
1836  * to make sure later references to the overwritten inode are possible.
1837  * Orphanizing is however only required for the first ref of an inode.
1838  * process_recorded_refs does an additional is_first_ref check to see if
1839  * orphanizing is really required.
1840  */
1841 static int will_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
1842                               const char *name, int name_len,
1843                               u64 *who_ino, u64 *who_gen, u64 *who_mode)
1844 {
1845         int ret = 0;
1846         u64 gen;
1847         u64 other_inode = 0;
1848         u8 other_type = 0;
1849
1850         if (!sctx->parent_root)
1851                 goto out;
1852
1853         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1854         if (ret <= 0)
1855                 goto out;
1856
1857         /*
1858          * If we have a parent root we need to verify that the parent dir was
1859          * not deleted and then re-created, if it was then we have no overwrite
1860          * and we can just unlink this entry.
1861          */
1862         if (sctx->parent_root && dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1863                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1864                                      NULL, NULL, NULL);
1865                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1866                         goto out;
1867                 if (ret) {
1868                         ret = 0;
1869                         goto out;
1870                 }
1871                 if (gen != dir_gen)
1872                         goto out;
1873         }
1874
1875         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->parent_root, dir, name, name_len,
1876                         &other_inode, &other_type);
1877         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1878                 goto out;
1879         if (ret) {
1880                 ret = 0;
1881                 goto out;
1882         }
1883
1884         /*
1885          * Check if the overwritten ref was already processed. If yes, the ref
1886          * was already unlinked/moved, so we can safely assume that we will not
1887          * overwrite anything at this point in time.
1888          */
1889         if (other_inode > sctx->send_progress ||
1890             is_waiting_for_move(sctx, other_inode)) {
1891                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, other_inode, NULL,
1892                                 who_gen, who_mode, NULL, NULL, NULL);
1893                 if (ret < 0)
1894                         goto out;
1895
1896                 ret = 1;
1897                 *who_ino = other_inode;
1898         } else {
1899                 ret = 0;
1900         }
1901
1902 out:
1903         return ret;
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Checks if the ref was overwritten by an already processed inode. This is
1908  * used by __get_cur_name_and_parent to find out if the ref was orphanized and
1909  * thus the orphan name needs be used.
1910  * process_recorded_refs also uses it to avoid unlinking of refs that were
1911  * overwritten.
1912  */
1913 static int did_overwrite_ref(struct send_ctx *sctx,
1914                             u64 dir, u64 dir_gen,
1915                             u64 ino, u64 ino_gen,
1916                             const char *name, int name_len)
1917 {
1918         int ret = 0;
1919         u64 gen;
1920         u64 ow_inode;
1921         u8 other_type;
1922
1923         if (!sctx->parent_root)
1924                 goto out;
1925
1926         ret = is_inode_existent(sctx, dir, dir_gen);
1927         if (ret <= 0)
1928                 goto out;
1929
1930         if (dir != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
1931                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &gen, NULL,
1932                                      NULL, NULL, NULL);
1933                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1934                         goto out;
1935                 if (ret) {
1936                         ret = 0;
1937                         goto out;
1938                 }
1939                 if (gen != dir_gen)
1940                         goto out;
1941         }
1942
1943         /* check if the ref was overwritten by another ref */
1944         ret = lookup_dir_item_inode(sctx->send_root, dir, name, name_len,
1945                         &ow_inode, &other_type);
1946         if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1947                 goto out;
1948         if (ret) {
1949                 /* was never and will never be overwritten */
1950                 ret = 0;
1951                 goto out;
1952         }
1953
1954         ret = get_inode_info(sctx->send_root, ow_inode, NULL, &gen, NULL, NULL,
1955                         NULL, NULL);
1956         if (ret < 0)
1957                 goto out;
1958
1959         if (ow_inode == ino && gen == ino_gen) {
1960                 ret = 0;
1961                 goto out;
1962         }
1963
1964         /*
1965          * We know that it is or will be overwritten. Check this now.
1966          * The current inode being processed might have been the one that caused
1967          * inode 'ino' to be orphanized, therefore check if ow_inode matches
1968          * the current inode being processed.
1969          */
1970         if ((ow_inode < sctx->send_progress) ||
1971             (ino != sctx->cur_ino && ow_inode == sctx->cur_ino &&
1972              gen == sctx->cur_inode_gen))
1973                 ret = 1;
1974         else
1975                 ret = 0;
1976
1977 out:
1978         return ret;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Same as did_overwrite_ref, but also checks if it is the first ref of an inode
1983  * that got overwritten. This is used by process_recorded_refs to determine
1984  * if it has to use the path as returned by get_cur_path or the orphan name.
1985  */
1986 static int did_overwrite_first_ref(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
1987 {
1988         int ret = 0;
1989         struct fs_path *name = NULL;
1990         u64 dir;
1991         u64 dir_gen;
1992
1993         if (!sctx->parent_root)
1994                 goto out;
1995
1996         name = fs_path_alloc();
1997         if (!name)
1998                 return -ENOMEM;
1999
2000         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &dir, &dir_gen, name);
2001         if (ret < 0)
2002                 goto out;
2003
2004         ret = did_overwrite_ref(sctx, dir, dir_gen, ino, gen,
2005                         name->start, fs_path_len(name));
2006
2007 out:
2008         fs_path_free(name);
2009         return ret;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * Insert a name cache entry. On 32bit kernels the radix tree index is 32bit,
2014  * so we need to do some special handling in case we have clashes. This function
2015  * takes care of this with the help of name_cache_entry::radix_list.
2016  * In case of error, nce is kfreed.
2017  */
2018 static int name_cache_insert(struct send_ctx *sctx,
2019                              struct name_cache_entry *nce)
2020 {
2021         int ret = 0;
2022         struct list_head *nce_head;
2023
2024         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2025                         (unsigned long)nce->ino);
2026         if (!nce_head) {
2027                 nce_head = kmalloc(sizeof(*nce_head), GFP_KERNEL);
2028                 if (!nce_head) {
2029                         kfree(nce);
2030                         return -ENOMEM;
2031                 }
2032                 INIT_LIST_HEAD(nce_head);
2033
2034                 ret = radix_tree_insert(&sctx->name_cache, nce->ino, nce_head);
2035                 if (ret < 0) {
2036                         kfree(nce_head);
2037                         kfree(nce);
2038                         return ret;
2039                 }
2040         }
2041         list_add_tail(&nce->radix_list, nce_head);
2042         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2043         sctx->name_cache_size++;
2044
2045         return ret;
2046 }
2047
2048 static void name_cache_delete(struct send_ctx *sctx,
2049                               struct name_cache_entry *nce)
2050 {
2051         struct list_head *nce_head;
2052
2053         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache,
2054                         (unsigned long)nce->ino);
2055         if (!nce_head) {
2056                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
2057               "name_cache_delete lookup failed ino %llu cache size %d, leaking memory",
2058                         nce->ino, sctx->name_cache_size);
2059         }
2060
2061         list_del(&nce->radix_list);
2062         list_del(&nce->list);
2063         sctx->name_cache_size--;
2064
2065         /*
2066          * We may not get to the final release of nce_head if the lookup fails
2067          */
2068         if (nce_head && list_empty(nce_head)) {
2069                 radix_tree_delete(&sctx->name_cache, (unsigned long)nce->ino);
2070                 kfree(nce_head);
2071         }
2072 }
2073
2074 static struct name_cache_entry *name_cache_search(struct send_ctx *sctx,
2075                                                     u64 ino, u64 gen)
2076 {
2077         struct list_head *nce_head;
2078         struct name_cache_entry *cur;
2079
2080         nce_head = radix_tree_lookup(&sctx->name_cache, (unsigned long)ino);
2081         if (!nce_head)
2082                 return NULL;
2083
2084         list_for_each_entry(cur, nce_head, radix_list) {
2085                 if (cur->ino == ino && cur->gen == gen)
2086                         return cur;
2087         }
2088         return NULL;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * Removes the entry from the list and adds it back to the end. This marks the
2093  * entry as recently used so that name_cache_clean_unused does not remove it.
2094  */
2095 static void name_cache_used(struct send_ctx *sctx, struct name_cache_entry *nce)
2096 {
2097         list_del(&nce->list);
2098         list_add_tail(&nce->list, &sctx->name_cache_list);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Remove some entries from the beginning of name_cache_list.
2103  */
2104 static void name_cache_clean_unused(struct send_ctx *sctx)
2105 {
2106         struct name_cache_entry *nce;
2107
2108         if (sctx->name_cache_size < SEND_CTX_NAME_CACHE_CLEAN_SIZE)
2109                 return;
2110
2111         while (sctx->name_cache_size > SEND_CTX_MAX_NAME_CACHE_SIZE) {
2112                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2113                                 struct name_cache_entry, list);
2114                 name_cache_delete(sctx, nce);
2115                 kfree(nce);
2116         }
2117 }
2118
2119 static void name_cache_free(struct send_ctx *sctx)
2120 {
2121         struct name_cache_entry *nce;
2122
2123         while (!list_empty(&sctx->name_cache_list)) {
2124                 nce = list_entry(sctx->name_cache_list.next,
2125                                 struct name_cache_entry, list);
2126                 name_cache_delete(sctx, nce);
2127                 kfree(nce);
2128         }
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Used by get_cur_path for each ref up to the root.
2133  * Returns 0 if it succeeded.
2134  * Returns 1 if the inode is not existent or got overwritten. In that case, the
2135  * name is an orphan name. This instructs get_cur_path to stop iterating. If 1
2136  * is returned, parent_ino/parent_gen are not guaranteed to be valid.
2137  * Returns <0 in case of error.
2138  */
2139 static int __get_cur_name_and_parent(struct send_ctx *sctx,
2140                                      u64 ino, u64 gen,
2141                                      u64 *parent_ino,
2142                                      u64 *parent_gen,
2143                                      struct fs_path *dest)
2144 {
2145         int ret;
2146         int nce_ret;
2147         struct name_cache_entry *nce = NULL;
2148
2149         /*
2150          * First check if we already did a call to this function with the same
2151          * ino/gen. If yes, check if the cache entry is still up-to-date. If yes
2152          * return the cached result.
2153          */
2154         nce = name_cache_search(sctx, ino, gen);
2155         if (nce) {
2156                 if (ino < sctx->send_progress && nce->need_later_update) {
2157                         name_cache_delete(sctx, nce);
2158                         kfree(nce);
2159                         nce = NULL;
2160                 } else {
2161                         name_cache_used(sctx, nce);
2162                         *parent_ino = nce->parent_ino;
2163                         *parent_gen = nce->parent_gen;
2164                         ret = fs_path_add(dest, nce->name, nce->name_len);
2165                         if (ret < 0)
2166                                 goto out;
2167                         ret = nce->ret;
2168                         goto out;
2169                 }
2170         }
2171
2172         /*
2173          * If the inode is not existent yet, add the orphan name and return 1.
2174          * This should only happen for the parent dir that we determine in
2175          * __record_new_ref
2176          */
2177         ret = is_inode_existent(sctx, ino, gen);
2178         if (ret < 0)
2179                 goto out;
2180
2181         if (!ret) {
2182                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2183                 if (ret < 0)
2184                         goto out;
2185                 ret = 1;
2186                 goto out_cache;
2187         }
2188
2189         /*
2190          * Depending on whether the inode was already processed or not, use
2191          * send_root or parent_root for ref lookup.
2192          */
2193         if (ino < sctx->send_progress)
2194                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino,
2195                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2196         else
2197                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2198                                     parent_ino, parent_gen, dest);
2199         if (ret < 0)
2200                 goto out;
2201
2202         /*
2203          * Check if the ref was overwritten by an inode's ref that was processed
2204          * earlier. If yes, treat as orphan and return 1.
2205          */
2206         ret = did_overwrite_ref(sctx, *parent_ino, *parent_gen, ino, gen,
2207                         dest->start, dest->end - dest->start);
2208         if (ret < 0)
2209                 goto out;
2210         if (ret) {
2211                 fs_path_reset(dest);
2212                 ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, dest);
2213                 if (ret < 0)
2214                         goto out;
2215                 ret = 1;
2216         }
2217
2218 out_cache:
2219         /*
2220          * Store the result of the lookup in the name cache.
2221          */
2222         nce = kmalloc(sizeof(*nce) + fs_path_len(dest) + 1, GFP_KERNEL);
2223         if (!nce) {
2224                 ret = -ENOMEM;
2225                 goto out;
2226         }
2227
2228         nce->ino = ino;
2229         nce->gen = gen;
2230         nce->parent_ino = *parent_ino;
2231         nce->parent_gen = *parent_gen;
2232         nce->name_len = fs_path_len(dest);
2233         nce->ret = ret;
2234         strcpy(nce->name, dest->start);
2235
2236         if (ino < sctx->send_progress)
2237                 nce->need_later_update = 0;
2238         else
2239                 nce->need_later_update = 1;
2240
2241         nce_ret = name_cache_insert(sctx, nce);
2242         if (nce_ret < 0)
2243                 ret = nce_ret;
2244         name_cache_clean_unused(sctx);
2245
2246 out:
2247         return ret;
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Magic happens here. This function returns the first ref to an inode as it
2252  * would look like while receiving the stream at this point in time.
2253  * We walk the path up to the root. For every inode in between, we check if it
2254  * was already processed/sent. If yes, we continue with the parent as found
2255  * in send_root. If not, we continue with the parent as found in parent_root.
2256  * If we encounter an inode that was deleted at this point in time, we use the
2257  * inodes "orphan" name instead of the real name and stop. Same with new inodes
2258  * that were not created yet and overwritten inodes/refs.
2259  *
2260  * When do we have have orphan inodes:
2261  * 1. When an inode is freshly created and thus no valid refs are available yet
2262  * 2. When a directory lost all it's refs (deleted) but still has dir items
2263  *    inside which were not processed yet (pending for move/delete). If anyone
2264  *    tried to get the path to the dir items, it would get a path inside that
2265  *    orphan directory.
2266  * 3. When an inode is moved around or gets new links, it may overwrite the ref
2267  *    of an unprocessed inode. If in that case the first ref would be
2268  *    overwritten, the overwritten inode gets "orphanized". Later when we
2269  *    process this overwritten inode, it is restored at a new place by moving
2270  *    the orphan inode.
2271  *
2272  * sctx->send_progress tells this function at which point in time receiving
2273  * would be.
2274  */
2275 static int get_cur_path(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2276                         struct fs_path *dest)
2277 {
2278         int ret = 0;
2279         struct fs_path *name = NULL;
2280         u64 parent_inode = 0;
2281         u64 parent_gen = 0;
2282         int stop = 0;
2283
2284         name = fs_path_alloc();
2285         if (!name) {
2286                 ret = -ENOMEM;
2287                 goto out;
2288         }
2289
2290         dest->reversed = 1;
2291         fs_path_reset(dest);
2292
2293         while (!stop && ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
2294                 struct waiting_dir_move *wdm;
2295
2296                 fs_path_reset(name);
2297
2298                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino)) {
2299                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2300                         if (ret < 0)
2301                                 goto out;
2302                         ret = fs_path_add_path(dest, name);
2303                         break;
2304                 }
2305
2306                 wdm = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
2307                 if (wdm && wdm->orphanized) {
2308                         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, name);
2309                         stop = 1;
2310                 } else if (wdm) {
2311                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
2312                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
2313                 } else {
2314                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
2315                                                         &parent_inode,
2316                                                         &parent_gen, name);
2317                         if (ret)
2318                                 stop = 1;
2319                 }
2320
2321                 if (ret < 0)
2322                         goto out;
2323
2324                 ret = fs_path_add_path(dest, name);
2325                 if (ret < 0)
2326                         goto out;
2327
2328                 ino = parent_inode;
2329                 gen = parent_gen;
2330         }
2331
2332 out:
2333         fs_path_free(name);
2334         if (!ret)
2335                 fs_path_unreverse(dest);
2336         return ret;
2337 }
2338
2339 /*
2340  * Sends a BTRFS_SEND_C_SUBVOL command/item to userspace
2341  */
2342 static int send_subvol_begin(struct send_ctx *sctx)
2343 {
2344         int ret;
2345         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
2346         struct btrfs_root *parent_root = sctx->parent_root;
2347         struct btrfs_path *path;
2348         struct btrfs_key key;
2349         struct btrfs_root_ref *ref;
2350         struct extent_buffer *leaf;
2351         char *name = NULL;
2352         int namelen;
2353
2354         path = btrfs_alloc_path();
2355         if (!path)
2356                 return -ENOMEM;
2357
2358         name = kmalloc(BTRFS_PATH_NAME_MAX, GFP_KERNEL);
2359         if (!name) {
2360                 btrfs_free_path(path);
2361                 return -ENOMEM;
2362         }
2363
2364         key.objectid = send_root->objectid;
2365         key.type = BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY;
2366         key.offset = 0;
2367
2368         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root->fs_info->tree_root,
2369                                 &key, path, 1, 0);
2370         if (ret < 0)
2371                 goto out;
2372         if (ret) {
2373                 ret = -ENOENT;
2374                 goto out;
2375         }
2376
2377         leaf = path->nodes[0];
2378         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2379         if (key.type != BTRFS_ROOT_BACKREF_KEY ||
2380             key.objectid != send_root->objectid) {
2381                 ret = -ENOENT;
2382                 goto out;
2383         }
2384         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
2385         namelen = btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref);
2386         read_extent_buffer(leaf, name, (unsigned long)(ref + 1), namelen);
2387         btrfs_release_path(path);
2388
2389         if (parent_root) {
2390                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SNAPSHOT);
2391                 if (ret < 0)
2392                         goto out;
2393         } else {
2394                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SUBVOL);
2395                 if (ret < 0)
2396                         goto out;
2397         }
2398
2399         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, name, namelen);
2400
2401         if (!btrfs_is_empty_uuid(sctx->send_root->root_item.received_uuid))
2402                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2403                             sctx->send_root->root_item.received_uuid);
2404         else
2405                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_UUID,
2406                             sctx->send_root->root_item.uuid);
2407
2408         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CTRANSID,
2409                     le64_to_cpu(sctx->send_root->root_item.ctransid));
2410         if (parent_root) {
2411                 if (!btrfs_is_empty_uuid(parent_root->root_item.received_uuid))
2412                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2413                                      parent_root->root_item.received_uuid);
2414                 else
2415                         TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
2416                                      parent_root->root_item.uuid);
2417                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
2418                             le64_to_cpu(sctx->parent_root->root_item.ctransid));
2419         }
2420
2421         ret = send_cmd(sctx);
2422
2423 tlv_put_failure:
2424 out:
2425         btrfs_free_path(path);
2426         kfree(name);
2427         return ret;
2428 }
2429
2430 static int send_truncate(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 size)
2431 {
2432         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2433         int ret = 0;
2434         struct fs_path *p;
2435
2436         btrfs_debug(fs_info, "send_truncate %llu size=%llu", ino, size);
2437
2438         p = fs_path_alloc();
2439         if (!p)
2440                 return -ENOMEM;
2441
2442         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_TRUNCATE);
2443         if (ret < 0)
2444                 goto out;
2445
2446         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2447         if (ret < 0)
2448                 goto out;
2449         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2450         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, size);
2451
2452         ret = send_cmd(sctx);
2453
2454 tlv_put_failure:
2455 out:
2456         fs_path_free(p);
2457         return ret;
2458 }
2459
2460 static int send_chmod(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 mode)
2461 {
2462         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2463         int ret = 0;
2464         struct fs_path *p;
2465
2466         btrfs_debug(fs_info, "send_chmod %llu mode=%llu", ino, mode);
2467
2468         p = fs_path_alloc();
2469         if (!p)
2470                 return -ENOMEM;
2471
2472         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHMOD);
2473         if (ret < 0)
2474                 goto out;
2475
2476         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2477         if (ret < 0)
2478                 goto out;
2479         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2480         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode & 07777);
2481
2482         ret = send_cmd(sctx);
2483
2484 tlv_put_failure:
2485 out:
2486         fs_path_free(p);
2487         return ret;
2488 }
2489
2490 static int send_chown(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen, u64 uid, u64 gid)
2491 {
2492         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2493         int ret = 0;
2494         struct fs_path *p;
2495
2496         btrfs_debug(fs_info, "send_chown %llu uid=%llu, gid=%llu",
2497                     ino, uid, gid);
2498
2499         p = fs_path_alloc();
2500         if (!p)
2501                 return -ENOMEM;
2502
2503         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CHOWN);
2504         if (ret < 0)
2505                 goto out;
2506
2507         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2508         if (ret < 0)
2509                 goto out;
2510         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2511         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_UID, uid);
2512         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_GID, gid);
2513
2514         ret = send_cmd(sctx);
2515
2516 tlv_put_failure:
2517 out:
2518         fs_path_free(p);
2519         return ret;
2520 }
2521
2522 static int send_utimes(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen)
2523 {
2524         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2525         int ret = 0;
2526         struct fs_path *p = NULL;
2527         struct btrfs_inode_item *ii;
2528         struct btrfs_path *path = NULL;
2529         struct extent_buffer *eb;
2530         struct btrfs_key key;
2531         int slot;
2532
2533         btrfs_debug(fs_info, "send_utimes %llu", ino);
2534
2535         p = fs_path_alloc();
2536         if (!p)
2537                 return -ENOMEM;
2538
2539         path = alloc_path_for_send();
2540         if (!path) {
2541                 ret = -ENOMEM;
2542                 goto out;
2543         }
2544
2545         key.objectid = ino;
2546         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
2547         key.offset = 0;
2548         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2549         if (ret > 0)
2550                 ret = -ENOENT;
2551         if (ret < 0)
2552                 goto out;
2553
2554         eb = path->nodes[0];
2555         slot = path->slots[0];
2556         ii = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_item);
2557
2558         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UTIMES);
2559         if (ret < 0)
2560                 goto out;
2561
2562         ret = get_cur_path(sctx, ino, gen, p);
2563         if (ret < 0)
2564                 goto out;
2565         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2566         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_ATIME, eb, &ii->atime);
2567         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_MTIME, eb, &ii->mtime);
2568         TLV_PUT_BTRFS_TIMESPEC(sctx, BTRFS_SEND_A_CTIME, eb, &ii->ctime);
2569         /* TODO Add otime support when the otime patches get into upstream */
2570
2571         ret = send_cmd(sctx);
2572
2573 tlv_put_failure:
2574 out:
2575         fs_path_free(p);
2576         btrfs_free_path(path);
2577         return ret;
2578 }
2579
2580 /*
2581  * Sends a BTRFS_SEND_C_MKXXX or SYMLINK command to user space. We don't have
2582  * a valid path yet because we did not process the refs yet. So, the inode
2583  * is created as orphan.
2584  */
2585 static int send_create_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
2586 {
2587         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
2588         int ret = 0;
2589         struct fs_path *p;
2590         int cmd;
2591         u64 gen;
2592         u64 mode;
2593         u64 rdev;
2594
2595         btrfs_debug(fs_info, "send_create_inode %llu", ino);
2596
2597         p = fs_path_alloc();
2598         if (!p)
2599                 return -ENOMEM;
2600
2601         if (ino != sctx->cur_ino) {
2602                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, ino, NULL, &gen, &mode,
2603                                      NULL, NULL, &rdev);
2604                 if (ret < 0)
2605                         goto out;
2606         } else {
2607                 gen = sctx->cur_inode_gen;
2608                 mode = sctx->cur_inode_mode;
2609                 rdev = sctx->cur_inode_rdev;
2610         }
2611
2612         if (S_ISREG(mode)) {
2613                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFILE;
2614         } else if (S_ISDIR(mode)) {
2615                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKDIR;
2616         } else if (S_ISLNK(mode)) {
2617                 cmd = BTRFS_SEND_C_SYMLINK;
2618         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode)) {
2619                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKNOD;
2620         } else if (S_ISFIFO(mode)) {
2621                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKFIFO;
2622         } else if (S_ISSOCK(mode)) {
2623                 cmd = BTRFS_SEND_C_MKSOCK;
2624         } else {
2625                 btrfs_warn(sctx->send_root->fs_info, "unexpected inode type %o",
2626                                 (int)(mode & S_IFMT));
2627                 ret = -EOPNOTSUPP;
2628                 goto out;
2629         }
2630
2631         ret = begin_cmd(sctx, cmd);
2632         if (ret < 0)
2633                 goto out;
2634
2635         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, p);
2636         if (ret < 0)
2637                 goto out;
2638
2639         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
2640         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_INO, ino);
2641
2642         if (S_ISLNK(mode)) {
2643                 fs_path_reset(p);
2644                 ret = read_symlink(sctx->send_root, ino, p);
2645                 if (ret < 0)
2646                         goto out;
2647                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH_LINK, p);
2648         } else if (S_ISCHR(mode) || S_ISBLK(mode) ||
2649                    S_ISFIFO(mode) || S_ISSOCK(mode)) {
2650                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_RDEV, new_encode_dev(rdev));
2651                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_MODE, mode);
2652         }
2653
2654         ret = send_cmd(sctx);
2655         if (ret < 0)
2656                 goto out;
2657
2658
2659 tlv_put_failure:
2660 out:
2661         fs_path_free(p);
2662         return ret;
2663 }
2664
2665 /*
2666  * We need some special handling for inodes that get processed before the parent
2667  * directory got created. See process_recorded_refs for details.
2668  * This function does the check if we already created the dir out of order.
2669  */
2670 static int did_create_dir(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
2671 {
2672         int ret = 0;
2673         struct btrfs_path *path = NULL;
2674         struct btrfs_key key;
2675         struct btrfs_key found_key;
2676         struct btrfs_key di_key;
2677         struct extent_buffer *eb;
2678         struct btrfs_dir_item *di;
2679         int slot;
2680
2681         path = alloc_path_for_send();
2682         if (!path) {
2683                 ret = -ENOMEM;
2684                 goto out;
2685         }
2686
2687         key.objectid = dir;
2688         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2689         key.offset = 0;
2690         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->send_root, &key, path, 0, 0);
2691         if (ret < 0)
2692                 goto out;
2693
2694         while (1) {
2695                 eb = path->nodes[0];
2696                 slot = path->slots[0];
2697                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
2698                         ret = btrfs_next_leaf(sctx->send_root, path);
2699                         if (ret < 0) {
2700                                 goto out;
2701                         } else if (ret > 0) {
2702                                 ret = 0;
2703                                 break;
2704                         }
2705                         continue;
2706                 }
2707
2708                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
2709                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2710                     found_key.type != key.type) {
2711                         ret = 0;
2712                         goto out;
2713                 }
2714
2715                 di = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dir_item);
2716                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(eb, di, &di_key);
2717
2718                 if (di_key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY &&
2719                     di_key.objectid < sctx->send_progress) {
2720                         ret = 1;
2721                         goto out;
2722                 }
2723
2724                 path->slots[0]++;
2725         }
2726
2727 out:
2728         btrfs_free_path(path);
2729         return ret;
2730 }
2731
2732 /*
2733  * Only creates the inode if it is:
2734  * 1. Not a directory
2735  * 2. Or a directory which was not created already due to out of order
2736  *    directories. See did_create_dir and process_recorded_refs for details.
2737  */
2738 static int send_create_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx)
2739 {
2740         int ret;
2741
2742         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
2743                 ret = did_create_dir(sctx, sctx->cur_ino);
2744                 if (ret < 0)
2745                         goto out;
2746                 if (ret) {
2747                         ret = 0;
2748                         goto out;
2749                 }
2750         }
2751
2752         ret = send_create_inode(sctx, sctx->cur_ino);
2753         if (ret < 0)
2754                 goto out;
2755
2756 out:
2757         return ret;
2758 }
2759
2760 struct recorded_ref {
2761         struct list_head list;
2762         char *name;
2763         struct fs_path *full_path;
2764         u64 dir;
2765         u64 dir_gen;
2766         int name_len;
2767 };
2768
2769 static void set_ref_path(struct recorded_ref *ref, struct fs_path *path)
2770 {
2771         ref->full_path = path;
2772         ref->name = (char *)kbasename(ref->full_path->start);
2773         ref->name_len = ref->full_path->end - ref->name;
2774 }
2775
2776 /*
2777  * We need to process new refs before deleted refs, but compare_tree gives us
2778  * everything mixed. So we first record all refs and later process them.
2779  * This function is a helper to record one ref.
2780  */
2781 static int __record_ref(struct list_head *head, u64 dir,
2782                       u64 dir_gen, struct fs_path *path)
2783 {
2784         struct recorded_ref *ref;
2785
2786         ref = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2787         if (!ref)
2788                 return -ENOMEM;
2789
2790         ref->dir = dir;
2791         ref->dir_gen = dir_gen;
2792         set_ref_path(ref, path);
2793         list_add_tail(&ref->list, head);
2794         return 0;
2795 }
2796
2797 static int dup_ref(struct recorded_ref *ref, struct list_head *list)
2798 {
2799         struct recorded_ref *new;
2800
2801         new = kmalloc(sizeof(*ref), GFP_KERNEL);
2802         if (!new)
2803                 return -ENOMEM;
2804
2805         new->dir = ref->dir;
2806         new->dir_gen = ref->dir_gen;
2807         new->full_path = NULL;
2808         INIT_LIST_HEAD(&new->list);
2809         list_add_tail(&new->list, list);
2810         return 0;
2811 }
2812
2813 static void __free_recorded_refs(struct list_head *head)
2814 {
2815         struct recorded_ref *cur;
2816
2817         while (!list_empty(head)) {
2818                 cur = list_entry(head->next, struct recorded_ref, list);
2819                 fs_path_free(cur->full_path);
2820                 list_del(&cur->list);
2821                 kfree(cur);
2822         }
2823 }
2824
2825 static void free_recorded_refs(struct send_ctx *sctx)
2826 {
2827         __free_recorded_refs(&sctx->new_refs);
2828         __free_recorded_refs(&sctx->deleted_refs);
2829 }
2830
2831 /*
2832  * Renames/moves a file/dir to its orphan name. Used when the first
2833  * ref of an unprocessed inode gets overwritten and for all non empty
2834  * directories.
2835  */
2836 static int orphanize_inode(struct send_ctx *sctx, u64 ino, u64 gen,
2837                           struct fs_path *path)
2838 {
2839         int ret;
2840         struct fs_path *orphan;
2841
2842         orphan = fs_path_alloc();
2843         if (!orphan)
2844                 return -ENOMEM;
2845
2846         ret = gen_unique_name(sctx, ino, gen, orphan);
2847         if (ret < 0)
2848                 goto out;
2849
2850         ret = send_rename(sctx, path, orphan);
2851
2852 out:
2853         fs_path_free(orphan);
2854         return ret;
2855 }
2856
2857 static struct orphan_dir_info *
2858 add_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2859 {
2860         struct rb_node **p = &sctx->orphan_dirs.rb_node;
2861         struct rb_node *parent = NULL;
2862         struct orphan_dir_info *entry, *odi;
2863
2864         odi = kmalloc(sizeof(*odi), GFP_KERNEL);
2865         if (!odi)
2866                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2867         odi->ino = dir_ino;
2868         odi->gen = 0;
2869
2870         while (*p) {
2871                 parent = *p;
2872                 entry = rb_entry(parent, struct orphan_dir_info, node);
2873                 if (dir_ino < entry->ino) {
2874                         p = &(*p)->rb_left;
2875                 } else if (dir_ino > entry->ino) {
2876                         p = &(*p)->rb_right;
2877                 } else {
2878                         kfree(odi);
2879                         return entry;
2880                 }
2881         }
2882
2883         rb_link_node(&odi->node, parent, p);
2884         rb_insert_color(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2885         return odi;
2886 }
2887
2888 static struct orphan_dir_info *
2889 get_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2890 {
2891         struct rb_node *n = sctx->orphan_dirs.rb_node;
2892         struct orphan_dir_info *entry;
2893
2894         while (n) {
2895                 entry = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
2896                 if (dir_ino < entry->ino)
2897                         n = n->rb_left;
2898                 else if (dir_ino > entry->ino)
2899                         n = n->rb_right;
2900                 else
2901                         return entry;
2902         }
2903         return NULL;
2904 }
2905
2906 static int is_waiting_for_rm(struct send_ctx *sctx, u64 dir_ino)
2907 {
2908         struct orphan_dir_info *odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir_ino);
2909
2910         return odi != NULL;
2911 }
2912
2913 static void free_orphan_dir_info(struct send_ctx *sctx,
2914                                  struct orphan_dir_info *odi)
2915 {
2916         if (!odi)
2917                 return;
2918         rb_erase(&odi->node, &sctx->orphan_dirs);
2919         kfree(odi);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * Returns 1 if a directory can be removed at this point in time.
2924  * We check this by iterating all dir items and checking if the inode behind
2925  * the dir item was already processed.
2926  */
2927 static int can_rmdir(struct send_ctx *sctx, u64 dir, u64 dir_gen,
2928                      u64 send_progress)
2929 {
2930         int ret = 0;
2931         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
2932         struct btrfs_path *path;
2933         struct btrfs_key key;
2934         struct btrfs_key found_key;
2935         struct btrfs_key loc;
2936         struct btrfs_dir_item *di;
2937
2938         /*
2939          * Don't try to rmdir the top/root subvolume dir.
2940          */
2941         if (dir == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
2942                 return 0;
2943
2944         path = alloc_path_for_send();
2945         if (!path)
2946                 return -ENOMEM;
2947
2948         key.objectid = dir;
2949         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
2950         key.offset = 0;
2951         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2952         if (ret < 0)
2953                 goto out;
2954
2955         while (1) {
2956                 struct waiting_dir_move *dm;
2957
2958                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2959                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2960                         if (ret < 0)
2961                                 goto out;
2962                         else if (ret > 0)
2963                                 break;
2964                         continue;
2965                 }
2966                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
2967                                       path->slots[0]);
2968                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
2969                     found_key.type != key.type)
2970                         break;
2971
2972                 di = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2973                                 struct btrfs_dir_item);
2974                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &loc);
2975
2976                 dm = get_waiting_dir_move(sctx, loc.objectid);
2977                 if (dm) {
2978                         struct orphan_dir_info *odi;
2979
2980                         odi = add_orphan_dir_info(sctx, dir);
2981                         if (IS_ERR(odi)) {
2982                                 ret = PTR_ERR(odi);
2983                                 goto out;
2984                         }
2985                         odi->gen = dir_gen;
2986                         dm->rmdir_ino = dir;
2987                         ret = 0;
2988                         goto out;
2989                 }
2990
2991                 if (loc.objectid > send_progress) {
2992                         struct orphan_dir_info *odi;
2993
2994                         odi = get_orphan_dir_info(sctx, dir);
2995                         free_orphan_dir_info(sctx, odi);
2996                         ret = 0;
2997                         goto out;
2998                 }
2999
3000                 path->slots[0]++;
3001         }
3002
3003         ret = 1;
3004
3005 out:
3006         btrfs_free_path(path);
3007         return ret;
3008 }
3009
3010 static int is_waiting_for_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3011 {
3012         struct waiting_dir_move *entry = get_waiting_dir_move(sctx, ino);
3013
3014         return entry != NULL;
3015 }
3016
3017 static int add_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino, bool orphanized)
3018 {
3019         struct rb_node **p = &sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3020         struct rb_node *parent = NULL;
3021         struct waiting_dir_move *entry, *dm;
3022
3023         dm = kmalloc(sizeof(*dm), GFP_KERNEL);
3024         if (!dm)
3025                 return -ENOMEM;
3026         dm->ino = ino;
3027         dm->rmdir_ino = 0;
3028         dm->orphanized = orphanized;
3029
3030         while (*p) {
3031                 parent = *p;
3032                 entry = rb_entry(parent, struct waiting_dir_move, node);
3033                 if (ino < entry->ino) {
3034                         p = &(*p)->rb_left;
3035                 } else if (ino > entry->ino) {
3036                         p = &(*p)->rb_right;
3037                 } else {
3038                         kfree(dm);
3039                         return -EEXIST;
3040                 }
3041         }
3042
3043         rb_link_node(&dm->node, parent, p);
3044         rb_insert_color(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3045         return 0;
3046 }
3047
3048 static struct waiting_dir_move *
3049 get_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx, u64 ino)
3050 {
3051         struct rb_node *n = sctx->waiting_dir_moves.rb_node;
3052         struct waiting_dir_move *entry;
3053
3054         while (n) {
3055                 entry = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
3056                 if (ino < entry->ino)
3057                         n = n->rb_left;
3058                 else if (ino > entry->ino)
3059                         n = n->rb_right;
3060                 else
3061                         return entry;
3062         }
3063         return NULL;
3064 }
3065
3066 static void free_waiting_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3067                                   struct waiting_dir_move *dm)
3068 {
3069         if (!dm)
3070                 return;
3071         rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
3072         kfree(dm);
3073 }
3074
3075 static int add_pending_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3076                                 u64 ino,
3077                                 u64 ino_gen,
3078                                 u64 parent_ino,
3079                                 struct list_head *new_refs,
3080                                 struct list_head *deleted_refs,
3081                                 const bool is_orphan)
3082 {
3083         struct rb_node **p = &sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3084         struct rb_node *parent = NULL;
3085         struct pending_dir_move *entry = NULL, *pm;
3086         struct recorded_ref *cur;
3087         int exists = 0;
3088         int ret;
3089
3090         pm = kmalloc(sizeof(*pm), GFP_KERNEL);
3091         if (!pm)
3092                 return -ENOMEM;
3093         pm->parent_ino = parent_ino;
3094         pm->ino = ino;
3095         pm->gen = ino_gen;
3096         INIT_LIST_HEAD(&pm->list);
3097         INIT_LIST_HEAD(&pm->update_refs);
3098         RB_CLEAR_NODE(&pm->node);
3099
3100         while (*p) {
3101                 parent = *p;
3102                 entry = rb_entry(parent, struct pending_dir_move, node);
3103                 if (parent_ino < entry->parent_ino) {
3104                         p = &(*p)->rb_left;
3105                 } else if (parent_ino > entry->parent_ino) {
3106                         p = &(*p)->rb_right;
3107                 } else {
3108                         exists = 1;
3109                         break;
3110                 }
3111         }
3112
3113         list_for_each_entry(cur, deleted_refs, list) {
3114                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3115                 if (ret < 0)
3116                         goto out;
3117         }
3118         list_for_each_entry(cur, new_refs, list) {
3119                 ret = dup_ref(cur, &pm->update_refs);
3120                 if (ret < 0)
3121                         goto out;
3122         }
3123
3124         ret = add_waiting_dir_move(sctx, pm->ino, is_orphan);
3125         if (ret)
3126                 goto out;
3127
3128         if (exists) {
3129                 list_add_tail(&pm->list, &entry->list);
3130         } else {
3131                 rb_link_node(&pm->node, parent, p);
3132                 rb_insert_color(&pm->node, &sctx->pending_dir_moves);
3133         }
3134         ret = 0;
3135 out:
3136         if (ret) {
3137                 __free_recorded_refs(&pm->update_refs);
3138                 kfree(pm);
3139         }
3140         return ret;
3141 }
3142
3143 static struct pending_dir_move *get_pending_dir_moves(struct send_ctx *sctx,
3144                                                       u64 parent_ino)
3145 {
3146         struct rb_node *n = sctx->pending_dir_moves.rb_node;
3147         struct pending_dir_move *entry;
3148
3149         while (n) {
3150                 entry = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
3151                 if (parent_ino < entry->parent_ino)
3152                         n = n->rb_left;
3153                 else if (parent_ino > entry->parent_ino)
3154                         n = n->rb_right;
3155                 else
3156                         return entry;
3157         }
3158         return NULL;
3159 }
3160
3161 static int path_loop(struct send_ctx *sctx, struct fs_path *name,
3162                      u64 ino, u64 gen, u64 *ancestor_ino)
3163 {
3164         int ret = 0;
3165         u64 parent_inode = 0;
3166         u64 parent_gen = 0;
3167         u64 start_ino = ino;
3168
3169         *ancestor_ino = 0;
3170         while (ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3171                 fs_path_reset(name);
3172
3173                 if (is_waiting_for_rm(sctx, ino))
3174                         break;
3175                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3176                         if (*ancestor_ino == 0)
3177                                 *ancestor_ino = ino;
3178                         ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino,
3179                                             &parent_inode, &parent_gen, name);
3180                 } else {
3181                         ret = __get_cur_name_and_parent(sctx, ino, gen,
3182                                                         &parent_inode,
3183                                                         &parent_gen, name);
3184                         if (ret > 0) {
3185                                 ret = 0;
3186                                 break;
3187                         }
3188                 }
3189                 if (ret < 0)
3190                         break;
3191                 if (parent_inode == start_ino) {
3192                         ret = 1;
3193                         if (*ancestor_ino == 0)
3194                                 *ancestor_ino = ino;
3195                         break;
3196                 }
3197                 ino = parent_inode;
3198                 gen = parent_gen;
3199         }
3200         return ret;
3201 }
3202
3203 static int apply_dir_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *pm)
3204 {
3205         struct fs_path *from_path = NULL;
3206         struct fs_path *to_path = NULL;
3207         struct fs_path *name = NULL;
3208         u64 orig_progress = sctx->send_progress;
3209         struct recorded_ref *cur;
3210         u64 parent_ino, parent_gen;
3211         struct waiting_dir_move *dm = NULL;
3212         u64 rmdir_ino = 0;
3213         u64 ancestor;
3214         bool is_orphan;
3215         int ret;
3216
3217         name = fs_path_alloc();
3218         from_path = fs_path_alloc();
3219         if (!name || !from_path) {
3220                 ret = -ENOMEM;
3221                 goto out;
3222         }
3223
3224         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3225         ASSERT(dm);
3226         rmdir_ino = dm->rmdir_ino;
3227         is_orphan = dm->orphanized;
3228         free_waiting_dir_move(sctx, dm);
3229
3230         if (is_orphan) {
3231                 ret = gen_unique_name(sctx, pm->ino,
3232                                       pm->gen, from_path);
3233         } else {
3234                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, pm->ino,
3235                                     &parent_ino, &parent_gen, name);
3236                 if (ret < 0)
3237                         goto out;
3238                 ret = get_cur_path(sctx, parent_ino, parent_gen,
3239                                    from_path);
3240                 if (ret < 0)
3241                         goto out;
3242                 ret = fs_path_add_path(from_path, name);
3243         }
3244         if (ret < 0)
3245                 goto out;
3246
3247         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
3248         ret = path_loop(sctx, name, pm->ino, pm->gen, &ancestor);
3249         if (ret < 0)
3250                 goto out;
3251         if (ret) {
3252                 LIST_HEAD(deleted_refs);
3253                 ASSERT(ancestor > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3254                 ret = add_pending_dir_move(sctx, pm->ino, pm->gen, ancestor,
3255                                            &pm->update_refs, &deleted_refs,
3256                                            is_orphan);
3257                 if (ret < 0)
3258                         goto out;
3259                 if (rmdir_ino) {
3260                         dm = get_waiting_dir_move(sctx, pm->ino);
3261                         ASSERT(dm);
3262                         dm->rmdir_ino = rmdir_ino;
3263                 }
3264                 goto out;
3265         }
3266         fs_path_reset(name);
3267         to_path = name;
3268         name = NULL;
3269         ret = get_cur_path(sctx, pm->ino, pm->gen, to_path);
3270         if (ret < 0)
3271                 goto out;
3272
3273         ret = send_rename(sctx, from_path, to_path);
3274         if (ret < 0)
3275                 goto out;
3276
3277         if (rmdir_ino) {
3278                 struct orphan_dir_info *odi;
3279
3280                 odi = get_orphan_dir_info(sctx, rmdir_ino);
3281                 if (!odi) {
3282                         /* already deleted */
3283                         goto finish;
3284                 }
3285                 ret = can_rmdir(sctx, rmdir_ino, odi->gen, sctx->cur_ino);
3286                 if (ret < 0)
3287                         goto out;
3288                 if (!ret)
3289                         goto finish;
3290
3291                 name = fs_path_alloc();
3292                 if (!name) {
3293                         ret = -ENOMEM;
3294                         goto out;
3295                 }
3296                 ret = get_cur_path(sctx, rmdir_ino, odi->gen, name);
3297                 if (ret < 0)
3298                         goto out;
3299                 ret = send_rmdir(sctx, name);
3300                 if (ret < 0)
3301                         goto out;
3302                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
3303         }
3304
3305 finish:
3306         ret = send_utimes(sctx, pm->ino, pm->gen);
3307         if (ret < 0)
3308                 goto out;
3309
3310         /*
3311          * After rename/move, need to update the utimes of both new parent(s)
3312          * and old parent(s).
3313          */
3314         list_for_each_entry(cur, &pm->update_refs, list) {
3315                 /*
3316                  * The parent inode might have been deleted in the send snapshot
3317                  */
3318                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, cur->dir, NULL,
3319                                      NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
3320                 if (ret == -ENOENT) {
3321                         ret = 0;
3322                         continue;
3323                 }
3324                 if (ret < 0)
3325                         goto out;
3326
3327                 ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3328                 if (ret < 0)
3329                         goto out;
3330         }
3331
3332 out:
3333         fs_path_free(name);
3334         fs_path_free(from_path);
3335         fs_path_free(to_path);
3336         sctx->send_progress = orig_progress;
3337
3338         return ret;
3339 }
3340
3341 static void free_pending_move(struct send_ctx *sctx, struct pending_dir_move *m)
3342 {
3343         if (!list_empty(&m->list))
3344                 list_del(&m->list);
3345         if (!RB_EMPTY_NODE(&m->node))
3346                 rb_erase(&m->node, &sctx->pending_dir_moves);
3347         __free_recorded_refs(&m->update_refs);
3348         kfree(m);
3349 }
3350
3351 static void tail_append_pending_moves(struct pending_dir_move *moves,
3352                                       struct list_head *stack)
3353 {
3354         if (list_empty(&moves->list)) {
3355                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3356         } else {
3357                 LIST_HEAD(list);
3358                 list_splice_init(&moves->list, &list);
3359                 list_add_tail(&moves->list, stack);
3360                 list_splice_tail(&list, stack);
3361         }
3362 }
3363
3364 static int apply_children_dir_moves(struct send_ctx *sctx)
3365 {
3366         struct pending_dir_move *pm;
3367         struct list_head stack;
3368         u64 parent_ino = sctx->cur_ino;
3369         int ret = 0;
3370
3371         pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3372         if (!pm)
3373                 return 0;
3374
3375         INIT_LIST_HEAD(&stack);
3376         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3377
3378         while (!list_empty(&stack)) {
3379                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3380                 parent_ino = pm->ino;
3381                 ret = apply_dir_move(sctx, pm);
3382                 free_pending_move(sctx, pm);
3383                 if (ret)
3384                         goto out;
3385                 pm = get_pending_dir_moves(sctx, parent_ino);
3386                 if (pm)
3387                         tail_append_pending_moves(pm, &stack);
3388         }
3389         return 0;
3390
3391 out:
3392         while (!list_empty(&stack)) {
3393                 pm = list_first_entry(&stack, struct pending_dir_move, list);
3394                 free_pending_move(sctx, pm);
3395         }
3396         return ret;
3397 }
3398
3399 /*
3400  * We might need to delay a directory rename even when no ancestor directory
3401  * (in the send root) with a higher inode number than ours (sctx->cur_ino) was
3402  * renamed. This happens when we rename a directory to the old name (the name
3403  * in the parent root) of some other unrelated directory that got its rename
3404  * delayed due to some ancestor with higher number that got renamed.
3405  *
3406  * Example:
3407  *
3408  * Parent snapshot:
3409  * .                                       (ino 256)
3410  * |---- a/                                (ino 257)
3411  * |     |---- file                        (ino 260)
3412  * |
3413  * |---- b/                                (ino 258)
3414  * |---- c/                                (ino 259)
3415  *
3416  * Send snapshot:
3417  * .                                       (ino 256)
3418  * |---- a/                                (ino 258)
3419  * |---- x/                                (ino 259)
3420  *       |---- y/                          (ino 257)
3421  *             |----- file                 (ino 260)
3422  *
3423  * Here we can not rename 258 from 'b' to 'a' without the rename of inode 257
3424  * from 'a' to 'x/y' happening first, which in turn depends on the rename of
3425  * inode 259 from 'c' to 'x'. So the order of rename commands the send stream
3426  * must issue is:
3427  *
3428  * 1 - rename 259 from 'c' to 'x'
3429  * 2 - rename 257 from 'a' to 'x/y'
3430  * 3 - rename 258 from 'b' to 'a'
3431  *
3432  * Returns 1 if the rename of sctx->cur_ino needs to be delayed, 0 if it can
3433  * be done right away and < 0 on error.
3434  */
3435 static int wait_for_dest_dir_move(struct send_ctx *sctx,
3436                                   struct recorded_ref *parent_ref,
3437                                   const bool is_orphan)
3438 {
3439         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->parent_root->fs_info;
3440         struct btrfs_path *path;
3441         struct btrfs_key key;
3442         struct btrfs_key di_key;
3443         struct btrfs_dir_item *di;
3444         u64 left_gen;
3445         u64 right_gen;
3446         int ret = 0;
3447         struct waiting_dir_move *wdm;
3448
3449         if (RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves))
3450                 return 0;
3451
3452         path = alloc_path_for_send();
3453         if (!path)
3454                 return -ENOMEM;
3455
3456         key.objectid = parent_ref->dir;
3457         key.type = BTRFS_DIR_ITEM_KEY;
3458         key.offset = btrfs_name_hash(parent_ref->name, parent_ref->name_len);
3459
3460         ret = btrfs_search_slot(NULL, sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
3461         if (ret < 0) {
3462                 goto out;
3463         } else if (ret > 0) {
3464                 ret = 0;
3465                 goto out;
3466         }
3467
3468         di = btrfs_match_dir_item_name(fs_info, path, parent_ref->name,
3469                                        parent_ref->name_len);
3470         if (!di) {
3471                 ret = 0;
3472                 goto out;
3473         }
3474         /*
3475          * di_key.objectid has the number of the inode that has a dentry in the
3476          * parent directory with the same name that sctx->cur_ino is being
3477          * renamed to. We need to check if that inode is in the send root as
3478          * well and if it is currently marked as an inode with a pending rename,
3479          * if it is, we need to delay the rename of sctx->cur_ino as well, so
3480          * that it happens after that other inode is renamed.
3481          */
3482         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &di_key);
3483         if (di_key.type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
3484                 ret = 0;
3485                 goto out;
3486         }
3487
3488         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, di_key.objectid, NULL,
3489                              &left_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3490         if (ret < 0)
3491                 goto out;
3492         ret = get_inode_info(sctx->send_root, di_key.objectid, NULL,
3493                              &right_gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
3494         if (ret < 0) {
3495                 if (ret == -ENOENT)
3496                         ret = 0;
3497                 goto out;
3498         }
3499
3500         /* Different inode, no need to delay the rename of sctx->cur_ino */
3501         if (right_gen != left_gen) {
3502                 ret = 0;
3503                 goto out;
3504         }
3505
3506         wdm = get_waiting_dir_move(sctx, di_key.objectid);
3507         if (wdm && !wdm->orphanized) {
3508                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3509                                            sctx->cur_ino,
3510                                            sctx->cur_inode_gen,
3511                                            di_key.objectid,
3512                                            &sctx->new_refs,
3513                                            &sctx->deleted_refs,
3514                                            is_orphan);
3515                 if (!ret)
3516                         ret = 1;
3517         }
3518 out:
3519         btrfs_free_path(path);
3520         return ret;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * Check if inode ino2, or any of its ancestors, is inode ino1.
3525  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3526  */
3527 static int check_ino_in_path(struct btrfs_root *root,
3528                              const u64 ino1,
3529                              const u64 ino1_gen,
3530                              const u64 ino2,
3531                              const u64 ino2_gen,
3532                              struct fs_path *fs_path)
3533 {
3534         u64 ino = ino2;
3535
3536         if (ino1 == ino2)
3537                 return ino1_gen == ino2_gen;
3538
3539         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3540                 u64 parent;
3541                 u64 parent_gen;
3542                 int ret;
3543
3544                 fs_path_reset(fs_path);
3545                 ret = get_first_ref(root, ino, &parent, &parent_gen, fs_path);
3546                 if (ret < 0)
3547                         return ret;
3548                 if (parent == ino1)
3549                         return parent_gen == ino1_gen;
3550                 ino = parent;
3551         }
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 /*
3556  * Check if ino ino1 is an ancestor of inode ino2 in the given root for any
3557  * possible path (in case ino2 is not a directory and has multiple hard links).
3558  * Return 1 if true, 0 if false and < 0 on error.
3559  */
3560 static int is_ancestor(struct btrfs_root *root,
3561                        const u64 ino1,
3562                        const u64 ino1_gen,
3563                        const u64 ino2,
3564                        struct fs_path *fs_path)
3565 {
3566         bool free_fs_path = false;
3567         int ret = 0;
3568         struct btrfs_path *path = NULL;
3569         struct btrfs_key key;
3570
3571         if (!fs_path) {
3572                 fs_path = fs_path_alloc();
3573                 if (!fs_path)
3574                         return -ENOMEM;
3575                 free_fs_path = true;
3576         }
3577
3578         path = alloc_path_for_send();
3579         if (!path) {
3580                 ret = -ENOMEM;
3581                 goto out;
3582         }
3583
3584         key.objectid = ino2;
3585         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
3586         key.offset = 0;
3587
3588         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3589         if (ret < 0)
3590                 goto out;
3591
3592         while (true) {
3593                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3594                 int slot = path->slots[0];
3595                 u32 cur_offset = 0;
3596                 u32 item_size;
3597
3598                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3599                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3600                         if (ret < 0)
3601                                 goto out;
3602                         if (ret > 0)
3603                                 break;
3604                         continue;
3605                 }
3606
3607                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
3608                 if (key.objectid != ino2)
3609                         break;
3610                 if (key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
3611                     key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
3612                         break;
3613
3614                 item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
3615                 while (cur_offset < item_size) {
3616                         u64 parent;
3617                         u64 parent_gen;
3618
3619                         if (key.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3620                                 unsigned long ptr;
3621                                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3622
3623                                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
3624                                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)
3625                                         (ptr + cur_offset);
3626                                 parent = btrfs_inode_extref_parent(leaf,
3627                                                                    extref);
3628                                 cur_offset += sizeof(*extref);
3629                                 cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(leaf,
3630                                                                   extref);
3631                         } else {
3632                                 parent = key.offset;
3633                                 cur_offset = item_size;
3634                         }
3635
3636                         ret = get_inode_info(root, parent, NULL, &parent_gen,
3637                                              NULL, NULL, NULL, NULL);
3638                         if (ret < 0)
3639                                 goto out;
3640                         ret = check_ino_in_path(root, ino1, ino1_gen,
3641                                                 parent, parent_gen, fs_path);
3642                         if (ret)
3643                                 goto out;
3644                 }
3645                 path->slots[0]++;
3646         }
3647         ret = 0;
3648  out:
3649         btrfs_free_path(path);
3650         if (free_fs_path)
3651                 fs_path_free(fs_path);
3652         return ret;
3653 }
3654
3655 static int wait_for_parent_move(struct send_ctx *sctx,
3656                                 struct recorded_ref *parent_ref,
3657                                 const bool is_orphan)
3658 {
3659         int ret = 0;
3660         u64 ino = parent_ref->dir;
3661         u64 ino_gen = parent_ref->dir_gen;
3662         u64 parent_ino_before, parent_ino_after;
3663         struct fs_path *path_before = NULL;
3664         struct fs_path *path_after = NULL;
3665         int len1, len2;
3666
3667         path_after = fs_path_alloc();
3668         path_before = fs_path_alloc();
3669         if (!path_after || !path_before) {
3670                 ret = -ENOMEM;
3671                 goto out;
3672         }
3673
3674         /*
3675          * Our current directory inode may not yet be renamed/moved because some
3676          * ancestor (immediate or not) has to be renamed/moved first. So find if
3677          * such ancestor exists and make sure our own rename/move happens after
3678          * that ancestor is processed to avoid path build infinite loops (done
3679          * at get_cur_path()).
3680          */
3681         while (ino > BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3682                 u64 parent_ino_after_gen;
3683
3684                 if (is_waiting_for_move(sctx, ino)) {
3685                         /*
3686                          * If the current inode is an ancestor of ino in the
3687                          * parent root, we need to delay the rename of the
3688                          * current inode, otherwise don't delayed the rename
3689                          * because we can end up with a circular dependency
3690                          * of renames, resulting in some directories never
3691                          * getting the respective rename operations issued in
3692                          * the send stream or getting into infinite path build
3693                          * loops.
3694                          */
3695                         ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3696                                           sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3697                                           ino, path_before);
3698                         if (ret)
3699                                 break;
3700                 }
3701
3702                 fs_path_reset(path_before);
3703                 fs_path_reset(path_after);
3704
3705                 ret = get_first_ref(sctx->send_root, ino, &parent_ino_after,
3706                                     &parent_ino_after_gen, path_after);
3707                 if (ret < 0)
3708                         goto out;
3709                 ret = get_first_ref(sctx->parent_root, ino, &parent_ino_before,
3710                                     NULL, path_before);
3711                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
3712                         goto out;
3713                 } else if (ret == -ENOENT) {
3714                         ret = 0;
3715                         break;
3716                 }
3717
3718                 len1 = fs_path_len(path_before);
3719                 len2 = fs_path_len(path_after);
3720                 if (ino > sctx->cur_ino &&
3721                     (parent_ino_before != parent_ino_after || len1 != len2 ||
3722                      memcmp(path_before->start, path_after->start, len1))) {
3723                         u64 parent_ino_gen;
3724
3725                         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, ino, NULL,
3726                                              &parent_ino_gen, NULL, NULL, NULL,
3727                                              NULL);
3728                         if (ret < 0)
3729                                 goto out;
3730                         if (ino_gen == parent_ino_gen) {
3731                                 ret = 1;
3732                                 break;
3733                         }
3734                 }
3735                 ino = parent_ino_after;
3736                 ino_gen = parent_ino_after_gen;
3737         }
3738
3739 out:
3740         fs_path_free(path_before);
3741         fs_path_free(path_after);
3742
3743         if (ret == 1) {
3744                 ret = add_pending_dir_move(sctx,
3745                                            sctx->cur_ino,
3746                                            sctx->cur_inode_gen,
3747                                            ino,
3748                                            &sctx->new_refs,
3749                                            &sctx->deleted_refs,
3750                                            is_orphan);
3751                 if (!ret)
3752                         ret = 1;
3753         }
3754
3755         return ret;
3756 }
3757
3758 static int update_ref_path(struct send_ctx *sctx, struct recorded_ref *ref)
3759 {
3760         int ret;
3761         struct fs_path *new_path;
3762
3763         /*
3764          * Our reference's name member points to its full_path member string, so
3765          * we use here a new path.
3766          */
3767         new_path = fs_path_alloc();
3768         if (!new_path)
3769                 return -ENOMEM;
3770
3771         ret = get_cur_path(sctx, ref->dir, ref->dir_gen, new_path);
3772         if (ret < 0) {
3773                 fs_path_free(new_path);
3774                 return ret;
3775         }
3776         ret = fs_path_add(new_path, ref->name, ref->name_len);
3777         if (ret < 0) {
3778                 fs_path_free(new_path);
3779                 return ret;
3780         }
3781
3782         fs_path_free(ref->full_path);
3783         set_ref_path(ref, new_path);
3784
3785         return 0;
3786 }
3787
3788 /*
3789  * This does all the move/link/unlink/rmdir magic.
3790  */
3791 static int process_recorded_refs(struct send_ctx *sctx, int *pending_move)
3792 {
3793         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
3794         int ret = 0;
3795         struct recorded_ref *cur;
3796         struct recorded_ref *cur2;
3797         struct list_head check_dirs;
3798         struct fs_path *valid_path = NULL;
3799         u64 ow_inode = 0;
3800         u64 ow_gen;
3801         u64 ow_mode;
3802         int did_overwrite = 0;
3803         int is_orphan = 0;
3804         u64 last_dir_ino_rm = 0;
3805         bool can_rename = true;
3806         bool orphanized_dir = false;
3807         bool orphanized_ancestor = false;
3808
3809         btrfs_debug(fs_info, "process_recorded_refs %llu", sctx->cur_ino);
3810
3811         /*
3812          * This should never happen as the root dir always has the same ref
3813          * which is always '..'
3814          */
3815         BUG_ON(sctx->cur_ino <= BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
3816         INIT_LIST_HEAD(&check_dirs);
3817
3818         valid_path = fs_path_alloc();
3819         if (!valid_path) {
3820                 ret = -ENOMEM;
3821                 goto out;
3822         }
3823
3824         /*
3825          * First, check if the first ref of the current inode was overwritten
3826          * before. If yes, we know that the current inode was already orphanized
3827          * and thus use the orphan name. If not, we can use get_cur_path to
3828          * get the path of the first ref as it would like while receiving at
3829          * this point in time.
3830          * New inodes are always orphan at the beginning, so force to use the
3831          * orphan name in this case.
3832          * The first ref is stored in valid_path and will be updated if it
3833          * gets moved around.
3834          */
3835         if (!sctx->cur_inode_new) {
3836                 ret = did_overwrite_first_ref(sctx, sctx->cur_ino,
3837                                 sctx->cur_inode_gen);
3838                 if (ret < 0)
3839                         goto out;
3840                 if (ret)
3841                         did_overwrite = 1;
3842         }
3843         if (sctx->cur_inode_new || did_overwrite) {
3844                 ret = gen_unique_name(sctx, sctx->cur_ino,
3845                                 sctx->cur_inode_gen, valid_path);
3846                 if (ret < 0)
3847                         goto out;
3848                 is_orphan = 1;
3849         } else {
3850                 ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
3851                                 valid_path);
3852                 if (ret < 0)
3853                         goto out;
3854         }
3855
3856         list_for_each_entry(cur, &sctx->new_refs, list) {
3857                 /*
3858                  * We may have refs where the parent directory does not exist
3859                  * yet. This happens if the parent directories inum is higher
3860                  * the the current inum. To handle this case, we create the
3861                  * parent directory out of order. But we need to check if this
3862                  * did already happen before due to other refs in the same dir.
3863                  */
3864                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
3865                 if (ret < 0)
3866                         goto out;
3867                 if (ret == inode_state_will_create) {
3868                         ret = 0;
3869                         /*
3870                          * First check if any of the current inodes refs did
3871                          * already create the dir.
3872                          */
3873                         list_for_each_entry(cur2, &sctx->new_refs, list) {
3874                                 if (cur == cur2)
3875                                         break;
3876                                 if (cur2->dir == cur->dir) {
3877                                         ret = 1;
3878                                         break;
3879                                 }
3880                         }
3881
3882                         /*
3883                          * If that did not happen, check if a previous inode
3884                          * did already create the dir.
3885                          */
3886                         if (!ret)
3887                                 ret = did_create_dir(sctx, cur->dir);
3888                         if (ret < 0)
3889                                 goto out;
3890                         if (!ret) {
3891                                 ret = send_create_inode(sctx, cur->dir);
3892                                 if (ret < 0)
3893                                         goto out;
3894                         }
3895                 }
3896
3897                 /*
3898                  * Check if this new ref would overwrite the first ref of
3899                  * another unprocessed inode. If yes, orphanize the
3900                  * overwritten inode. If we find an overwritten ref that is
3901                  * not the first ref, simply unlink it.
3902                  */
3903                 ret = will_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
3904                                 cur->name, cur->name_len,
3905                                 &ow_inode, &ow_gen, &ow_mode);
3906                 if (ret < 0)
3907                         goto out;
3908                 if (ret) {
3909                         ret = is_first_ref(sctx->parent_root,
3910                                            ow_inode, cur->dir, cur->name,
3911                                            cur->name_len);
3912                         if (ret < 0)
3913                                 goto out;
3914                         if (ret) {
3915                                 struct name_cache_entry *nce;
3916                                 struct waiting_dir_move *wdm;
3917
3918                                 ret = orphanize_inode(sctx, ow_inode, ow_gen,
3919                                                 cur->full_path);
3920                                 if (ret < 0)
3921                                         goto out;
3922                                 if (S_ISDIR(ow_mode))
3923                                         orphanized_dir = true;
3924
3925                                 /*
3926                                  * If ow_inode has its rename operation delayed
3927                                  * make sure that its orphanized name is used in
3928                                  * the source path when performing its rename
3929                                  * operation.
3930                                  */
3931                                 if (is_waiting_for_move(sctx, ow_inode)) {
3932                                         wdm = get_waiting_dir_move(sctx,
3933                                                                    ow_inode);
3934                                         ASSERT(wdm);
3935                                         wdm->orphanized = true;
3936                                 }
3937
3938                                 /*
3939                                  * Make sure we clear our orphanized inode's
3940                                  * name from the name cache. This is because the
3941                                  * inode ow_inode might be an ancestor of some
3942                                  * other inode that will be orphanized as well
3943                                  * later and has an inode number greater than
3944                                  * sctx->send_progress. We need to prevent
3945                                  * future name lookups from using the old name
3946                                  * and get instead the orphan name.
3947                                  */
3948                                 nce = name_cache_search(sctx, ow_inode, ow_gen);
3949                                 if (nce) {
3950                                         name_cache_delete(sctx, nce);
3951                                         kfree(nce);
3952                                 }
3953
3954                                 /*
3955                                  * ow_inode might currently be an ancestor of
3956                                  * cur_ino, therefore compute valid_path (the
3957                                  * current path of cur_ino) again because it
3958                                  * might contain the pre-orphanization name of
3959                                  * ow_inode, which is no longer valid.
3960                                  */
3961                                 ret = is_ancestor(sctx->parent_root,
3962                                                   ow_inode, ow_gen,
3963                                                   sctx->cur_ino, NULL);
3964                                 if (ret > 0) {
3965                                         orphanized_ancestor = true;
3966                                         fs_path_reset(valid_path);
3967                                         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino,
3968                                                            sctx->cur_inode_gen,
3969                                                            valid_path);
3970                                 }
3971                                 if (ret < 0)
3972                                         goto out;
3973                         } else {
3974                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
3975                                 if (ret < 0)
3976                                         goto out;
3977                         }
3978                 }
3979
3980                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root) {
3981                         ret = wait_for_dest_dir_move(sctx, cur, is_orphan);
3982                         if (ret < 0)
3983                                 goto out;
3984                         if (ret == 1) {
3985                                 can_rename = false;
3986                                 *pending_move = 1;
3987                         }
3988                 }
3989
3990                 if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->parent_root &&
3991                     can_rename) {
3992                         ret = wait_for_parent_move(sctx, cur, is_orphan);
3993                         if (ret < 0)
3994                                 goto out;
3995                         if (ret == 1) {
3996                                 can_rename = false;
3997                                 *pending_move = 1;
3998                         }
3999                 }
4000
4001                 /*
4002                  * link/move the ref to the new place. If we have an orphan
4003                  * inode, move it and update valid_path. If not, link or move
4004                  * it depending on the inode mode.
4005                  */
4006                 if (is_orphan && can_rename) {
4007                         ret = send_rename(sctx, valid_path, cur->full_path);
4008                         if (ret < 0)
4009                                 goto out;
4010                         is_orphan = 0;
4011                         ret = fs_path_copy(valid_path, cur->full_path);
4012                         if (ret < 0)
4013                                 goto out;
4014                 } else if (can_rename) {
4015                         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4016                                 /*
4017                                  * Dirs can't be linked, so move it. For moved
4018                                  * dirs, we always have one new and one deleted
4019                                  * ref. The deleted ref is ignored later.
4020                                  */
4021                                 ret = send_rename(sctx, valid_path,
4022                                                   cur->full_path);
4023                                 if (!ret)
4024                                         ret = fs_path_copy(valid_path,
4025                                                            cur->full_path);
4026                                 if (ret < 0)
4027                                         goto out;
4028                         } else {
4029                                 /*
4030                                  * We might have previously orphanized an inode
4031                                  * which is an ancestor of our current inode,
4032                                  * so our reference's full path, which was
4033                                  * computed before any such orphanizations, must
4034                                  * be updated.
4035                                  */
4036                                 if (orphanized_dir) {
4037                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4038                                         if (ret < 0)
4039                                                 goto out;
4040                                 }
4041                                 ret = send_link(sctx, cur->full_path,
4042                                                 valid_path);
4043                                 if (ret < 0)
4044                                         goto out;
4045                         }
4046                 }
4047                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4048                 if (ret < 0)
4049                         goto out;
4050         }
4051
4052         if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) && sctx->cur_inode_deleted) {
4053                 /*
4054                  * Check if we can already rmdir the directory. If not,
4055                  * orphanize it. For every dir item inside that gets deleted
4056                  * later, we do this check again and rmdir it then if possible.
4057                  * See the use of check_dirs for more details.
4058                  */
4059                 ret = can_rmdir(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4060                                 sctx->cur_ino);
4061                 if (ret < 0)
4062                         goto out;
4063                 if (ret) {
4064                         ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4065                         if (ret < 0)
4066                                 goto out;
4067                 } else if (!is_orphan) {
4068                         ret = orphanize_inode(sctx, sctx->cur_ino,
4069                                         sctx->cur_inode_gen, valid_path);
4070                         if (ret < 0)
4071                                 goto out;
4072                         is_orphan = 1;
4073                 }
4074
4075                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4076                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4077                         if (ret < 0)
4078                                 goto out;
4079                 }
4080         } else if (S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode) &&
4081                    !list_empty(&sctx->deleted_refs)) {
4082                 /*
4083                  * We have a moved dir. Add the old parent to check_dirs
4084                  */
4085                 cur = list_entry(sctx->deleted_refs.next, struct recorded_ref,
4086                                 list);
4087                 ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4088                 if (ret < 0)
4089                         goto out;
4090         } else if (!S_ISDIR(sctx->cur_inode_mode)) {
4091                 /*
4092                  * We have a non dir inode. Go through all deleted refs and
4093                  * unlink them if they were not already overwritten by other
4094                  * inodes.
4095                  */
4096                 list_for_each_entry(cur, &sctx->deleted_refs, list) {
4097                         ret = did_overwrite_ref(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4098                                         sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
4099                                         cur->name, cur->name_len);
4100                         if (ret < 0)
4101                                 goto out;
4102                         if (!ret) {
4103                                 /*
4104                                  * If we orphanized any ancestor before, we need
4105                                  * to recompute the full path for deleted names,
4106                                  * since any such path was computed before we
4107                                  * processed any references and orphanized any
4108                                  * ancestor inode.
4109                                  */
4110                                 if (orphanized_ancestor) {
4111                                         ret = update_ref_path(sctx, cur);
4112                                         if (ret < 0)
4113                                                 goto out;
4114                                 }
4115                                 ret = send_unlink(sctx, cur->full_path);
4116                                 if (ret < 0)
4117                                         goto out;
4118                         }
4119                         ret = dup_ref(cur, &check_dirs);
4120                         if (ret < 0)
4121                                 goto out;
4122                 }
4123                 /*
4124                  * If the inode is still orphan, unlink the orphan. This may
4125                  * happen when a previous inode did overwrite the first ref
4126                  * of this inode and no new refs were added for the current
4127                  * inode. Unlinking does not mean that the inode is deleted in
4128                  * all cases. There may still be links to this inode in other
4129                  * places.
4130                  */
4131                 if (is_orphan) {
4132                         ret = send_unlink(sctx, valid_path);
4133                         if (ret < 0)
4134                                 goto out;
4135                 }
4136         }
4137
4138         /*
4139          * We did collect all parent dirs where cur_inode was once located. We
4140          * now go through all these dirs and check if they are pending for
4141          * deletion and if it's finally possible to perform the rmdir now.
4142          * We also update the inode stats of the parent dirs here.
4143          */
4144         list_for_each_entry(cur, &check_dirs, list) {
4145                 /*
4146                  * In case we had refs into dirs that were not processed yet,
4147                  * we don't need to do the utime and rmdir logic for these dirs.
4148                  * The dir will be processed later.
4149                  */
4150                 if (cur->dir > sctx->cur_ino)
4151                         continue;
4152
4153                 ret = get_cur_inode_state(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4154                 if (ret < 0)
4155                         goto out;
4156
4157                 if (ret == inode_state_did_create ||
4158                     ret == inode_state_no_change) {
4159                         /* TODO delayed utimes */
4160                         ret = send_utimes(sctx, cur->dir, cur->dir_gen);
4161                         if (ret < 0)
4162                                 goto out;
4163                 } else if (ret == inode_state_did_delete &&
4164                            cur->dir != last_dir_ino_rm) {
4165                         ret = can_rmdir(sctx, cur->dir, cur->dir_gen,
4166                                         sctx->cur_ino);
4167                         if (ret < 0)
4168                                 goto out;
4169                         if (ret) {
4170                                 ret = get_cur_path(sctx, cur->dir,
4171                                                    cur->dir_gen, valid_path);
4172                                 if (ret < 0)
4173                                         goto out;
4174                                 ret = send_rmdir(sctx, valid_path);
4175                                 if (ret < 0)
4176                                         goto out;
4177                                 last_dir_ino_rm = cur->dir;
4178                         }
4179                 }
4180         }
4181
4182         ret = 0;
4183
4184 out:
4185         __free_recorded_refs(&check_dirs);
4186         free_recorded_refs(sctx);
4187         fs_path_free(valid_path);
4188         return ret;
4189 }
4190
4191 static int record_ref(struct btrfs_root *root, u64 dir, struct fs_path *name,
4192                       void *ctx, struct list_head *refs)
4193 {
4194         int ret = 0;
4195         struct send_ctx *sctx = ctx;
4196         struct fs_path *p;
4197         u64 gen;
4198
4199         p = fs_path_alloc();
4200         if (!p)
4201                 return -ENOMEM;
4202
4203         ret = get_inode_info(root, dir, NULL, &gen, NULL, NULL,
4204                         NULL, NULL);
4205         if (ret < 0)
4206                 goto out;
4207
4208         ret = get_cur_path(sctx, dir, gen, p);
4209         if (ret < 0)
4210                 goto out;
4211         ret = fs_path_add_path(p, name);
4212         if (ret < 0)
4213                 goto out;
4214
4215         ret = __record_ref(refs, dir, gen, p);
4216
4217 out:
4218         if (ret)
4219                 fs_path_free(p);
4220         return ret;
4221 }
4222
4223 static int __record_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4224                             struct fs_path *name,
4225                             void *ctx)
4226 {
4227         struct send_ctx *sctx = ctx;
4228         return record_ref(sctx->send_root, dir, name, ctx, &sctx->new_refs);
4229 }
4230
4231
4232 static int __record_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4233                                 struct fs_path *name,
4234                                 void *ctx)
4235 {
4236         struct send_ctx *sctx = ctx;
4237         return record_ref(sctx->parent_root, dir, name, ctx,
4238                           &sctx->deleted_refs);
4239 }
4240
4241 static int record_new_ref(struct send_ctx *sctx)
4242 {
4243         int ret;
4244
4245         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4246                                 sctx->cmp_key, 0, __record_new_ref, sctx);
4247         if (ret < 0)
4248                 goto out;
4249         ret = 0;
4250
4251 out:
4252         return ret;
4253 }
4254
4255 static int record_deleted_ref(struct send_ctx *sctx)
4256 {
4257         int ret;
4258
4259         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4260                                 sctx->cmp_key, 0, __record_deleted_ref, sctx);
4261         if (ret < 0)
4262                 goto out;
4263         ret = 0;
4264
4265 out:
4266         return ret;
4267 }
4268
4269 struct find_ref_ctx {
4270         u64 dir;
4271         u64 dir_gen;
4272         struct btrfs_root *root;
4273         struct fs_path *name;
4274         int found_idx;
4275 };
4276
4277 static int __find_iref(int num, u64 dir, int index,
4278                        struct fs_path *name,
4279                        void *ctx_)
4280 {
4281         struct find_ref_ctx *ctx = ctx_;
4282         u64 dir_gen;
4283         int ret;
4284
4285         if (dir == ctx->dir && fs_path_len(name) == fs_path_len(ctx->name) &&
4286             strncmp(name->start, ctx->name->start, fs_path_len(name)) == 0) {
4287                 /*
4288                  * To avoid doing extra lookups we'll only do this if everything
4289                  * else matches.
4290                  */
4291                 ret = get_inode_info(ctx->root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4292                                      NULL, NULL, NULL);
4293                 if (ret)
4294                         return ret;
4295                 if (dir_gen != ctx->dir_gen)
4296                         return 0;
4297                 ctx->found_idx = num;
4298                 return 1;
4299         }
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static int find_iref(struct btrfs_root *root,
4304                      struct btrfs_path *path,
4305                      struct btrfs_key *key,
4306                      u64 dir, u64 dir_gen, struct fs_path *name)
4307 {
4308         int ret;
4309         struct find_ref_ctx ctx;
4310
4311         ctx.dir = dir;
4312         ctx.name = name;
4313         ctx.dir_gen = dir_gen;
4314         ctx.found_idx = -1;
4315         ctx.root = root;
4316
4317         ret = iterate_inode_ref(root, path, key, 0, __find_iref, &ctx);
4318         if (ret < 0)
4319                 return ret;
4320
4321         if (ctx.found_idx == -1)
4322                 return -ENOENT;
4323
4324         return ctx.found_idx;
4325 }
4326
4327 static int __record_changed_new_ref(int num, u64 dir, int index,
4328                                     struct fs_path *name,
4329                                     void *ctx)
4330 {
4331         u64 dir_gen;
4332         int ret;
4333         struct send_ctx *sctx = ctx;
4334
4335         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4336                              NULL, NULL, NULL);
4337         if (ret)
4338                 return ret;
4339
4340         ret = find_iref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4341                         sctx->cmp_key, dir, dir_gen, name);
4342         if (ret == -ENOENT)
4343                 ret = __record_new_ref(num, dir, index, name, sctx);
4344         else if (ret > 0)
4345                 ret = 0;
4346
4347         return ret;
4348 }
4349
4350 static int __record_changed_deleted_ref(int num, u64 dir, int index,
4351                                         struct fs_path *name,
4352                                         void *ctx)
4353 {
4354         u64 dir_gen;
4355         int ret;
4356         struct send_ctx *sctx = ctx;
4357
4358         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &dir_gen, NULL,
4359                              NULL, NULL, NULL);
4360         if (ret)
4361                 return ret;
4362
4363         ret = find_iref(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4364                         dir, dir_gen, name);
4365         if (ret == -ENOENT)
4366                 ret = __record_deleted_ref(num, dir, index, name, sctx);
4367         else if (ret > 0)
4368                 ret = 0;
4369
4370         return ret;
4371 }
4372
4373 static int record_changed_ref(struct send_ctx *sctx)
4374 {
4375         int ret = 0;
4376
4377         ret = iterate_inode_ref(sctx->send_root, sctx->left_path,
4378                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_new_ref, sctx);
4379         if (ret < 0)
4380                 goto out;
4381         ret = iterate_inode_ref(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4382                         sctx->cmp_key, 0, __record_changed_deleted_ref, sctx);
4383         if (ret < 0)
4384                 goto out;
4385         ret = 0;
4386
4387 out:
4388         return ret;
4389 }
4390
4391 /*
4392  * Record and process all refs at once. Needed when an inode changes the
4393  * generation number, which means that it was deleted and recreated.
4394  */
4395 static int process_all_refs(struct send_ctx *sctx,
4396                             enum btrfs_compare_tree_result cmd)
4397 {
4398         int ret;
4399         struct btrfs_root *root;
4400         struct btrfs_path *path;
4401         struct btrfs_key key;
4402         struct btrfs_key found_key;
4403         struct extent_buffer *eb;
4404         int slot;
4405         iterate_inode_ref_t cb;
4406         int pending_move = 0;
4407
4408         path = alloc_path_for_send();
4409         if (!path)
4410                 return -ENOMEM;
4411
4412         if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
4413                 root = sctx->send_root;
4414                 cb = __record_new_ref;
4415         } else if (cmd == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
4416                 root = sctx->parent_root;
4417                 cb = __record_deleted_ref;
4418         } else {
4419                 btrfs_err(sctx->send_root->fs_info,
4420                                 "Wrong command %d in process_all_refs", cmd);
4421                 ret = -EINVAL;
4422                 goto out;
4423         }
4424
4425         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4426         key.type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
4427         key.offset = 0;
4428         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4429         if (ret < 0)
4430                 goto out;
4431
4432         while (1) {
4433                 eb = path->nodes[0];
4434                 slot = path->slots[0];
4435                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4436                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4437                         if (ret < 0)
4438                                 goto out;
4439                         else if (ret > 0)
4440                                 break;
4441                         continue;
4442                 }
4443
4444                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4445
4446                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4447                     (found_key.type != BTRFS_INODE_REF_KEY &&
4448                      found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY))
4449                         break;
4450
4451                 ret = iterate_inode_ref(root, path, &found_key, 0, cb, sctx);
4452                 if (ret < 0)
4453                         goto out;
4454
4455                 path->slots[0]++;
4456         }
4457         btrfs_release_path(path);
4458
4459         /*
4460          * We don't actually care about pending_move as we are simply
4461          * re-creating this inode and will be rename'ing it into place once we
4462          * rename the parent directory.
4463          */
4464         ret = process_recorded_refs(sctx, &pending_move);
4465 out:
4466         btrfs_free_path(path);
4467         return ret;
4468 }
4469
4470 static int send_set_xattr(struct send_ctx *sctx,
4471                           struct fs_path *path,
4472                           const char *name, int name_len,
4473                           const char *data, int data_len)
4474 {
4475         int ret = 0;
4476
4477         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_SET_XATTR);
4478         if (ret < 0)
4479                 goto out;
4480
4481         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4482         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4483         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_DATA, data, data_len);
4484
4485         ret = send_cmd(sctx);
4486
4487 tlv_put_failure:
4488 out:
4489         return ret;
4490 }
4491
4492 static int send_remove_xattr(struct send_ctx *sctx,
4493                           struct fs_path *path,
4494                           const char *name, int name_len)
4495 {
4496         int ret = 0;
4497
4498         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_REMOVE_XATTR);
4499         if (ret < 0)
4500                 goto out;
4501
4502         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, path);
4503         TLV_PUT_STRING(sctx, BTRFS_SEND_A_XATTR_NAME, name, name_len);
4504
4505         ret = send_cmd(sctx);
4506
4507 tlv_put_failure:
4508 out:
4509         return ret;
4510 }
4511
4512 static int __process_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4513                                const char *name, int name_len,
4514                                const char *data, int data_len,
4515                                u8 type, void *ctx)
4516 {
4517         int ret;
4518         struct send_ctx *sctx = ctx;
4519         struct fs_path *p;
4520         struct posix_acl_xattr_header dummy_acl;
4521
4522         p = fs_path_alloc();
4523         if (!p)
4524                 return -ENOMEM;
4525
4526         /*
4527          * This hack is needed because empty acls are stored as zero byte
4528          * data in xattrs. Problem with that is, that receiving these zero byte
4529          * acls will fail later. To fix this, we send a dummy acl list that
4530          * only contains the version number and no entries.
4531          */
4532         if (!strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS, name_len) ||
4533             !strncmp(name, XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT, name_len)) {
4534                 if (data_len == 0) {
4535                         dummy_acl.a_version =
4536                                         cpu_to_le32(POSIX_ACL_XATTR_VERSION);
4537                         data = (char *)&dummy_acl;
4538                         data_len = sizeof(dummy_acl);
4539                 }
4540         }
4541
4542         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4543         if (ret < 0)
4544                 goto out;
4545
4546         ret = send_set_xattr(sctx, p, name, name_len, data, data_len);
4547
4548 out:
4549         fs_path_free(p);
4550         return ret;
4551 }
4552
4553 static int __process_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4554                                    const char *name, int name_len,
4555                                    const char *data, int data_len,
4556                                    u8 type, void *ctx)
4557 {
4558         int ret;
4559         struct send_ctx *sctx = ctx;
4560         struct fs_path *p;
4561
4562         p = fs_path_alloc();
4563         if (!p)
4564                 return -ENOMEM;
4565
4566         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4567         if (ret < 0)
4568                 goto out;
4569
4570         ret = send_remove_xattr(sctx, p, name, name_len);
4571
4572 out:
4573         fs_path_free(p);
4574         return ret;
4575 }
4576
4577 static int process_new_xattr(struct send_ctx *sctx)
4578 {
4579         int ret = 0;
4580
4581         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4582                                __process_new_xattr, sctx);
4583
4584         return ret;
4585 }
4586
4587 static int process_deleted_xattr(struct send_ctx *sctx)
4588 {
4589         return iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4590                                 __process_deleted_xattr, sctx);
4591 }
4592
4593 struct find_xattr_ctx {
4594         const char *name;
4595         int name_len;
4596         int found_idx;
4597         char *found_data;
4598         int found_data_len;
4599 };
4600
4601 static int __find_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4602                         const char *name, int name_len,
4603                         const char *data, int data_len,
4604                         u8 type, void *vctx)
4605 {
4606         struct find_xattr_ctx *ctx = vctx;
4607
4608         if (name_len == ctx->name_len &&
4609             strncmp(name, ctx->name, name_len) == 0) {
4610                 ctx->found_idx = num;
4611                 ctx->found_data_len = data_len;
4612                 ctx->found_data = kmemdup(data, data_len, GFP_KERNEL);
4613                 if (!ctx->found_data)
4614                         return -ENOMEM;
4615                 return 1;
4616         }
4617         return 0;
4618 }
4619
4620 static int find_xattr(struct btrfs_root *root,
4621                       struct btrfs_path *path,
4622                       struct btrfs_key *key,
4623                       const char *name, int name_len,
4624                       char **data, int *data_len)
4625 {
4626         int ret;
4627         struct find_xattr_ctx ctx;
4628
4629         ctx.name = name;
4630         ctx.name_len = name_len;
4631         ctx.found_idx = -1;
4632         ctx.found_data = NULL;
4633         ctx.found_data_len = 0;
4634
4635         ret = iterate_dir_item(root, path, __find_xattr, &ctx);
4636         if (ret < 0)
4637                 return ret;
4638
4639         if (ctx.found_idx == -1)
4640                 return -ENOENT;
4641         if (data) {
4642                 *data = ctx.found_data;
4643                 *data_len = ctx.found_data_len;
4644         } else {
4645                 kfree(ctx.found_data);
4646         }
4647         return ctx.found_idx;
4648 }
4649
4650
4651 static int __process_changed_new_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4652                                        const char *name, int name_len,
4653                                        const char *data, int data_len,
4654                                        u8 type, void *ctx)
4655 {
4656         int ret;
4657         struct send_ctx *sctx = ctx;
4658         char *found_data = NULL;
4659         int found_data_len  = 0;
4660
4661         ret = find_xattr(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4662                          sctx->cmp_key, name, name_len, &found_data,
4663                          &found_data_len);
4664         if (ret == -ENOENT) {
4665                 ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4666                                 data_len, type, ctx);
4667         } else if (ret >= 0) {
4668                 if (data_len != found_data_len ||
4669                     memcmp(data, found_data, data_len)) {
4670                         ret = __process_new_xattr(num, di_key, name, name_len,
4671                                         data, data_len, type, ctx);
4672                 } else {
4673                         ret = 0;
4674                 }
4675         }
4676
4677         kfree(found_data);
4678         return ret;
4679 }
4680
4681 static int __process_changed_deleted_xattr(int num, struct btrfs_key *di_key,
4682                                            const char *name, int name_len,
4683                                            const char *data, int data_len,
4684                                            u8 type, void *ctx)
4685 {
4686         int ret;
4687         struct send_ctx *sctx = ctx;
4688
4689         ret = find_xattr(sctx->send_root, sctx->left_path, sctx->cmp_key,
4690                          name, name_len, NULL, NULL);
4691         if (ret == -ENOENT)
4692                 ret = __process_deleted_xattr(num, di_key, name, name_len, data,
4693                                 data_len, type, ctx);
4694         else if (ret >= 0)
4695                 ret = 0;
4696
4697         return ret;
4698 }
4699
4700 static int process_changed_xattr(struct send_ctx *sctx)
4701 {
4702         int ret = 0;
4703
4704         ret = iterate_dir_item(sctx->send_root, sctx->left_path,
4705                         __process_changed_new_xattr, sctx);
4706         if (ret < 0)
4707                 goto out;
4708         ret = iterate_dir_item(sctx->parent_root, sctx->right_path,
4709                         __process_changed_deleted_xattr, sctx);
4710
4711 out:
4712         return ret;
4713 }
4714
4715 static int process_all_new_xattrs(struct send_ctx *sctx)
4716 {
4717         int ret;
4718         struct btrfs_root *root;
4719         struct btrfs_path *path;
4720         struct btrfs_key key;
4721         struct btrfs_key found_key;
4722         struct extent_buffer *eb;
4723         int slot;
4724
4725         path = alloc_path_for_send();
4726         if (!path)
4727                 return -ENOMEM;
4728
4729         root = sctx->send_root;
4730
4731         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
4732         key.type = BTRFS_XATTR_ITEM_KEY;
4733         key.offset = 0;
4734         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4735         if (ret < 0)
4736                 goto out;
4737
4738         while (1) {
4739                 eb = path->nodes[0];
4740                 slot = path->slots[0];
4741                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
4742                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
4743                         if (ret < 0) {
4744                                 goto out;
4745                         } else if (ret > 0) {
4746                                 ret = 0;
4747                                 break;
4748                         }
4749                         continue;
4750                 }
4751
4752                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
4753                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
4754                     found_key.type != key.type) {
4755                         ret = 0;
4756                         goto out;
4757                 }
4758
4759                 ret = iterate_dir_item(root, path, __process_new_xattr, sctx);
4760                 if (ret < 0)
4761                         goto out;
4762
4763                 path->slots[0]++;
4764         }
4765
4766 out:
4767         btrfs_free_path(path);
4768         return ret;
4769 }
4770
4771 static ssize_t fill_read_buf(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4772 {
4773         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
4774         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4775         struct inode *inode;
4776         struct page *page;
4777         char *addr;
4778         struct btrfs_key key;
4779         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
4780         pgoff_t last_index;
4781         unsigned pg_offset = offset & ~PAGE_MASK;
4782         ssize_t ret = 0;
4783
4784         key.objectid = sctx->cur_ino;
4785         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
4786         key.offset = 0;
4787
4788         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, &key, root, NULL);
4789         if (IS_ERR(inode))
4790                 return PTR_ERR(inode);
4791
4792         if (offset + len > i_size_read(inode)) {
4793                 if (offset > i_size_read(inode))
4794                         len = 0;
4795                 else
4796                         len = offset - i_size_read(inode);
4797         }
4798         if (len == 0)
4799                 goto out;
4800
4801         last_index = (offset + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
4802
4803         /* initial readahead */
4804         memset(&sctx->ra, 0, sizeof(struct file_ra_state));
4805         file_ra_state_init(&sctx->ra, inode->i_mapping);
4806
4807         while (index <= last_index) {
4808                 unsigned cur_len = min_t(unsigned, len,
4809                                          PAGE_SIZE - pg_offset);
4810
4811                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
4812                 if (!page) {
4813                         page_cache_sync_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4814                                 NULL, index, last_index + 1 - index);
4815
4816                         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, index,
4817                                         GFP_KERNEL);
4818                         if (!page) {
4819                                 ret = -ENOMEM;
4820                                 break;
4821                         }
4822                 }
4823
4824                 if (PageReadahead(page)) {
4825                         page_cache_async_readahead(inode->i_mapping, &sctx->ra,
4826                                 NULL, page, index, last_index + 1 - index);
4827                 }
4828
4829                 if (!PageUptodate(page)) {
4830                         btrfs_readpage(NULL, page);
4831                         lock_page(page);
4832                         if (!PageUptodate(page)) {
4833                                 unlock_page(page);
4834                                 put_page(page);
4835                                 ret = -EIO;
4836                                 break;
4837                         }
4838                 }
4839
4840                 addr = kmap(page);
4841                 memcpy(sctx->read_buf + ret, addr + pg_offset, cur_len);
4842                 kunmap(page);
4843                 unlock_page(page);
4844                 put_page(page);
4845                 index++;
4846                 pg_offset = 0;
4847                 len -= cur_len;
4848                 ret += cur_len;
4849         }
4850 out:
4851         iput(inode);
4852         return ret;
4853 }
4854
4855 /*
4856  * Read some bytes from the current inode/file and send a write command to
4857  * user space.
4858  */
4859 static int send_write(struct send_ctx *sctx, u64 offset, u32 len)
4860 {
4861         struct btrfs_fs_info *fs_info = sctx->send_root->fs_info;
4862         int ret = 0;
4863         struct fs_path *p;
4864         ssize_t num_read = 0;
4865
4866         p = fs_path_alloc();
4867         if (!p)
4868                 return -ENOMEM;
4869
4870         btrfs_debug(fs_info, "send_write offset=%llu, len=%d", offset, len);
4871
4872         num_read = fill_read_buf(sctx, offset, len);
4873         if (num_read <= 0) {
4874                 if (num_read < 0)
4875                         ret = num_read;
4876                 goto out;
4877         }
4878
4879         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
4880         if (ret < 0)
4881                 goto out;
4882
4883         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4884         if (ret < 0)
4885                 goto out;
4886
4887         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4888         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4889         TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, num_read);
4890
4891         ret = send_cmd(sctx);
4892
4893 tlv_put_failure:
4894 out:
4895         fs_path_free(p);
4896         if (ret < 0)
4897                 return ret;
4898         return num_read;
4899 }
4900
4901 /*
4902  * Send a clone command to user space.
4903  */
4904 static int send_clone(struct send_ctx *sctx,
4905                       u64 offset, u32 len,
4906                       struct clone_root *clone_root)
4907 {
4908         int ret = 0;
4909         struct fs_path *p;
4910         u64 gen;
4911
4912         btrfs_debug(sctx->send_root->fs_info,
4913                     "send_clone offset=%llu, len=%d, clone_root=%llu, clone_inode=%llu, clone_offset=%llu",
4914                     offset, len, clone_root->root->objectid, clone_root->ino,
4915                     clone_root->offset);
4916
4917         p = fs_path_alloc();
4918         if (!p)
4919                 return -ENOMEM;
4920
4921         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_CLONE);
4922         if (ret < 0)
4923                 goto out;
4924
4925         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4926         if (ret < 0)
4927                 goto out;
4928
4929         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4930         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_LEN, len);
4931         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4932
4933         if (clone_root->root == sctx->send_root) {
4934                 ret = get_inode_info(sctx->send_root, clone_root->ino, NULL,
4935                                 &gen, NULL, NULL, NULL, NULL);
4936                 if (ret < 0)
4937                         goto out;
4938                 ret = get_cur_path(sctx, clone_root->ino, gen, p);
4939         } else {
4940                 ret = get_inode_path(clone_root->root, clone_root->ino, p);
4941         }
4942         if (ret < 0)
4943                 goto out;
4944
4945         /*
4946          * If the parent we're using has a received_uuid set then use that as
4947          * our clone source as that is what we will look for when doing a
4948          * receive.
4949          *
4950          * This covers the case that we create a snapshot off of a received
4951          * subvolume and then use that as the parent and try to receive on a
4952          * different host.
4953          */
4954         if (!btrfs_is_empty_uuid(clone_root->root->root_item.received_uuid))
4955                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4956                              clone_root->root->root_item.received_uuid);
4957         else
4958                 TLV_PUT_UUID(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_UUID,
4959                              clone_root->root->root_item.uuid);
4960         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_CTRANSID,
4961                     le64_to_cpu(clone_root->root->root_item.ctransid));
4962         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_PATH, p);
4963         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_CLONE_OFFSET,
4964                         clone_root->offset);
4965
4966         ret = send_cmd(sctx);
4967
4968 tlv_put_failure:
4969 out:
4970         fs_path_free(p);
4971         return ret;
4972 }
4973
4974 /*
4975  * Send an update extent command to user space.
4976  */
4977 static int send_update_extent(struct send_ctx *sctx,
4978                               u64 offset, u32 len)
4979 {
4980         int ret = 0;
4981         struct fs_path *p;
4982
4983         p = fs_path_alloc();
4984         if (!p)
4985                 return -ENOMEM;
4986
4987         ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_UPDATE_EXTENT);
4988         if (ret < 0)
4989                 goto out;
4990
4991         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
4992         if (ret < 0)
4993                 goto out;
4994
4995         TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
4996         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
4997         TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_SIZE, len);
4998
4999         ret = send_cmd(sctx);
5000
5001 tlv_put_failure:
5002 out:
5003         fs_path_free(p);
5004         return ret;
5005 }
5006
5007 static int send_hole(struct send_ctx *sctx, u64 end)
5008 {
5009         struct fs_path *p = NULL;
5010         u64 offset = sctx->cur_inode_last_extent;
5011         u64 len;
5012         int ret = 0;
5013
5014         p = fs_path_alloc();
5015         if (!p)
5016                 return -ENOMEM;
5017         ret = get_cur_path(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen, p);
5018         if (ret < 0)
5019                 goto tlv_put_failure;
5020         memset(sctx->read_buf, 0, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5021         while (offset < end) {
5022                 len = min_t(u64, end - offset, BTRFS_SEND_READ_SIZE);
5023
5024                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_WRITE);
5025                 if (ret < 0)
5026                         break;
5027                 TLV_PUT_PATH(sctx, BTRFS_SEND_A_PATH, p);
5028                 TLV_PUT_U64(sctx, BTRFS_SEND_A_FILE_OFFSET, offset);
5029                 TLV_PUT(sctx, BTRFS_SEND_A_DATA, sctx->read_buf, len);
5030                 ret = send_cmd(sctx);
5031                 if (ret < 0)
5032                         break;
5033                 offset += len;
5034         }
5035 tlv_put_failure:
5036         fs_path_free(p);
5037         return ret;
5038 }
5039
5040 static int send_extent_data(struct send_ctx *sctx,
5041                             const u64 offset,
5042                             const u64 len)
5043 {
5044         u64 sent = 0;
5045
5046         if (sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_NO_FILE_DATA)
5047                 return send_update_extent(sctx, offset, len);
5048
5049         while (sent < len) {
5050                 u64 size = len - sent;
5051                 int ret;
5052
5053                 if (size > BTRFS_SEND_READ_SIZE)
5054                         size = BTRFS_SEND_READ_SIZE;
5055                 ret = send_write(sctx, offset + sent, size);
5056                 if (ret < 0)
5057                         return ret;
5058                 if (!ret)
5059                         break;
5060                 sent += ret;
5061         }
5062         return 0;
5063 }
5064
5065 static int clone_range(struct send_ctx *sctx,
5066                        struct clone_root *clone_root,
5067                        const u64 disk_byte,
5068                        u64 data_offset,
5069                        u64 offset,
5070                        u64 len)
5071 {
5072         struct btrfs_path *path;
5073         struct btrfs_key key;
5074         int ret;
5075
5076         /*
5077          * Prevent cloning from a zero offset with a length matching the sector
5078          * size because in some scenarios this will make the receiver fail.
5079          *
5080          * For example, if in the source filesystem the extent at offset 0
5081          * has a length of sectorsize and it was written using direct IO, then
5082          * it can never be an inline extent (even if compression is enabled).
5083          * Then this extent can be cloned in the original filesystem to a non
5084          * zero file offset, but it may not be possible to clone in the
5085          * destination filesystem because it can be inlined due to compression
5086          * on the destination filesystem (as the receiver's write operations are
5087          * always done using buffered IO). The same happens when the original
5088          * filesystem does not have compression enabled but the destination
5089          * filesystem has.
5090          */
5091         if (clone_root->offset == 0 &&
5092             len == sctx->send_root->fs_info->sectorsize)
5093                 return send_extent_data(sctx, offset, len);
5094
5095         path = alloc_path_for_send();
5096         if (!path)
5097                 return -ENOMEM;
5098
5099         /*
5100          * We can't send a clone operation for the entire range if we find
5101          * extent items in the respective range in the source file that
5102          * refer to different extents or if we find holes.
5103          * So check for that and do a mix of clone and regular write/copy
5104          * operations if needed.
5105          *
5106          * Example:
5107          *
5108          * mkfs.btrfs -f /dev/sda
5109          * mount /dev/sda /mnt
5110          * xfs_io -f -c "pwrite -S 0xaa 0K 100K" /mnt/foo
5111          * cp --reflink=always /mnt/foo /mnt/bar
5112          * xfs_io -c "pwrite -S 0xbb 50K 50K" /mnt/foo
5113          * btrfs subvolume snapshot -r /mnt /mnt/snap
5114          *
5115          * If when we send the snapshot and we are processing file bar (which
5116          * has a higher inode number than foo) we blindly send a clone operation
5117          * for the [0, 100K[ range from foo to bar, the receiver ends up getting
5118          * a file bar that matches the content of file foo - iow, doesn't match
5119          * the content from bar in the original filesystem.
5120          */
5121         key.objectid = clone_root->ino;
5122         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5123         key.offset = clone_root->offset;
5124         ret = btrfs_search_slot(NULL, clone_root->root, &key, path, 0, 0);
5125         if (ret < 0)
5126                 goto out;
5127         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
5128                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
5129                 if (key.objectid == clone_root->ino &&
5130                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5131                         path->slots[0]--;
5132         }
5133
5134         while (true) {
5135                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5136                 int slot = path->slots[0];
5137                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5138                 u8 type;
5139                 u64 ext_len;
5140                 u64 clone_len;
5141
5142                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5143                         ret = btrfs_next_leaf(clone_root->root, path);
5144                         if (ret < 0)
5145                                 goto out;
5146                         else if (ret > 0)
5147                                 break;
5148                         continue;
5149                 }
5150
5151                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5152
5153                 /*
5154                  * We might have an implicit trailing hole (NO_HOLES feature
5155                  * enabled). We deal with it after leaving this loop.
5156                  */
5157                 if (key.objectid != clone_root->ino ||
5158                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5159                         break;
5160
5161                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5162                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
5163                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5164                         ext_len = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, ei);
5165                         ext_len = PAGE_ALIGN(ext_len);
5166                 } else {
5167                         ext_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, ei);
5168                 }
5169
5170                 if (key.offset + ext_len <= clone_root->offset)
5171                         goto next;
5172
5173                 if (key.offset > clone_root->offset) {
5174                         /* Implicit hole, NO_HOLES feature enabled. */
5175                         u64 hole_len = key.offset - clone_root->offset;
5176
5177                         if (hole_len > len)
5178                                 hole_len = len;
5179                         ret = send_extent_data(sctx, offset, hole_len);
5180                         if (ret < 0)
5181                                 goto out;
5182
5183                         len -= hole_len;
5184                         if (len == 0)
5185                                 break;
5186                         offset += hole_len;
5187                         clone_root->offset += hole_len;
5188                         data_offset += hole_len;
5189                 }
5190
5191                 if (key.offset >= clone_root->offset + len)
5192                         break;
5193
5194                 clone_len = min_t(u64, ext_len, len);
5195
5196                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei) == disk_byte &&
5197                     btrfs_file_extent_offset(leaf, ei) == data_offset)
5198                         ret = send_clone(sctx, offset, clone_len, clone_root);
5199                 else
5200                         ret = send_extent_data(sctx, offset, clone_len);
5201
5202                 if (ret < 0)
5203                         goto out;
5204
5205                 len -= clone_len;
5206                 if (len == 0)
5207                         break;
5208                 offset += clone_len;
5209                 clone_root->offset += clone_len;
5210                 data_offset += clone_len;
5211 next:
5212                 path->slots[0]++;
5213         }
5214
5215         if (len > 0)
5216                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5217         else
5218                 ret = 0;
5219 out:
5220         btrfs_free_path(path);
5221         return ret;
5222 }
5223
5224 static int send_write_or_clone(struct send_ctx *sctx,
5225                                struct btrfs_path *path,
5226                                struct btrfs_key *key,
5227                                struct clone_root *clone_root)
5228 {
5229         int ret = 0;
5230         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5231         u64 offset = key->offset;
5232         u64 len;
5233         u8 type;
5234         u64 bs = sctx->send_root->fs_info->sb->s_blocksize;
5235
5236         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5237                         struct btrfs_file_extent_item);
5238         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5239         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5240                 len = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5241                                                    path->slots[0], ei);
5242                 /*
5243                  * it is possible the inline item won't cover the whole page,
5244                  * but there may be items after this page.  Make
5245                  * sure to send the whole thing
5246                  */
5247                 len = PAGE_ALIGN(len);
5248         } else {
5249                 len = btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], ei);
5250         }
5251
5252         if (offset + len > sctx->cur_inode_size)
5253                 len = sctx->cur_inode_size - offset;
5254         if (len == 0) {
5255                 ret = 0;
5256                 goto out;
5257         }
5258
5259         if (clone_root && IS_ALIGNED(offset + len, bs)) {
5260                 u64 disk_byte;
5261                 u64 data_offset;
5262
5263                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei);
5264                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(path->nodes[0], ei);
5265                 ret = clone_range(sctx, clone_root, disk_byte, data_offset,
5266                                   offset, len);
5267         } else {
5268                 ret = send_extent_data(sctx, offset, len);
5269         }
5270 out:
5271         return ret;
5272 }
5273
5274 static int is_extent_unchanged(struct send_ctx *sctx,
5275                                struct btrfs_path *left_path,
5276                                struct btrfs_key *ekey)
5277 {
5278         int ret = 0;
5279         struct btrfs_key key;
5280         struct btrfs_path *path = NULL;
5281         struct extent_buffer *eb;
5282         int slot;
5283         struct btrfs_key found_key;
5284         struct btrfs_file_extent_item *ei;
5285         u64 left_disknr;
5286         u64 right_disknr;
5287         u64 left_offset;
5288         u64 right_offset;
5289         u64 left_offset_fixed;
5290         u64 left_len;
5291         u64 right_len;
5292         u64 left_gen;
5293         u64 right_gen;
5294         u8 left_type;
5295         u8 right_type;
5296
5297         path = alloc_path_for_send();
5298         if (!path)
5299                 return -ENOMEM;
5300
5301         eb = left_path->nodes[0];
5302         slot = left_path->slots[0];
5303         ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5304         left_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5305
5306         if (left_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5307                 ret = 0;
5308                 goto out;
5309         }
5310         left_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5311         left_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5312         left_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5313         left_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5314
5315         /*
5316          * Following comments will refer to these graphics. L is the left
5317          * extents which we are checking at the moment. 1-8 are the right
5318          * extents that we iterate.
5319          *
5320          *       |-----L-----|
5321          * |-1-|-2a-|-3-|-4-|-5-|-6-|
5322          *
5323          *       |-----L-----|
5324          * |--1--|-2b-|...(same as above)
5325          *
5326          * Alternative situation. Happens on files where extents got split.
5327          *       |-----L-----|
5328          * |-----------7-----------|-6-|
5329          *
5330          * Alternative situation. Happens on files which got larger.
5331          *       |-----L-----|
5332          * |-8-|
5333          * Nothing follows after 8.
5334          */
5335
5336         key.objectid = ekey->objectid;
5337         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5338         key.offset = ekey->offset;
5339         ret = btrfs_search_slot_for_read(sctx->parent_root, &key, path, 0, 0);
5340         if (ret < 0)
5341                 goto out;
5342         if (ret) {
5343                 ret = 0;
5344                 goto out;
5345         }
5346
5347         /*
5348          * Handle special case where the right side has no extents at all.
5349          */
5350         eb = path->nodes[0];
5351         slot = path->slots[0];
5352         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5353         if (found_key.objectid != key.objectid ||
5354             found_key.type != key.type) {
5355                 /* If we're a hole then just pretend nothing changed */
5356                 ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5357                 goto out;
5358         }
5359
5360         /*
5361          * We're now on 2a, 2b or 7.
5362          */
5363         key = found_key;
5364         while (key.offset < ekey->offset + left_len) {
5365                 ei = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5366                 right_type = btrfs_file_extent_type(eb, ei);
5367                 if (right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
5368                     right_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5369                         ret = 0;
5370                         goto out;
5371                 }
5372
5373                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5374                         right_len = btrfs_file_extent_inline_len(eb, slot, ei);
5375                         right_len = PAGE_ALIGN(right_len);
5376                 } else {
5377                         right_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, ei);
5378                 }
5379
5380                 /*
5381                  * Are we at extent 8? If yes, we know the extent is changed.
5382                  * This may only happen on the first iteration.
5383                  */
5384                 if (found_key.offset + right_len <= ekey->offset) {
5385                         /* If we're a hole just pretend nothing changed */
5386                         ret = (left_disknr) ? 0 : 1;
5387                         goto out;
5388                 }
5389
5390                 /*
5391                  * We just wanted to see if when we have an inline extent, what
5392                  * follows it is a regular extent (wanted to check the above
5393                  * condition for inline extents too). This should normally not
5394                  * happen but it's possible for example when we have an inline
5395                  * compressed extent representing data with a size matching
5396                  * the page size (currently the same as sector size).
5397                  */
5398                 if (right_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5399                         ret = 0;
5400                         goto out;
5401                 }
5402
5403                 right_disknr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, ei);
5404                 right_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, ei);
5405                 right_gen = btrfs_file_extent_generation(eb, ei);
5406
5407                 left_offset_fixed = left_offset;
5408                 if (key.offset < ekey->offset) {
5409                         /* Fix the right offset for 2a and 7. */
5410                         right_offset += ekey->offset - key.offset;
5411                 } else {
5412                         /* Fix the left offset for all behind 2a and 2b */
5413                         left_offset_fixed += key.offset - ekey->offset;
5414                 }
5415
5416                 /*
5417                  * Check if we have the same extent.
5418                  */
5419                 if (left_disknr != right_disknr ||
5420                     left_offset_fixed != right_offset ||
5421                     left_gen != right_gen) {
5422                         ret = 0;
5423                         goto out;
5424                 }
5425
5426                 /*
5427                  * Go to the next extent.
5428                  */
5429                 ret = btrfs_next_item(sctx->parent_root, path);
5430                 if (ret < 0)
5431                         goto out;
5432                 if (!ret) {
5433                         eb = path->nodes[0];
5434                         slot = path->slots[0];
5435                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5436                 }
5437                 if (ret || found_key.objectid != key.objectid ||
5438                     found_key.type != key.type) {
5439                         key.offset += right_len;
5440                         break;
5441                 }
5442                 if (found_key.offset != key.offset + right_len) {
5443                         ret = 0;
5444                         goto out;
5445                 }
5446                 key = found_key;
5447         }
5448
5449         /*
5450          * We're now behind the left extent (treat as unchanged) or at the end
5451          * of the right side (treat as changed).
5452          */
5453         if (key.offset >= ekey->offset + left_len)
5454                 ret = 1;
5455         else
5456                 ret = 0;
5457
5458
5459 out:
5460         btrfs_free_path(path);
5461         return ret;
5462 }
5463
5464 static int get_last_extent(struct send_ctx *sctx, u64 offset)
5465 {
5466         struct btrfs_path *path;
5467         struct btrfs_root *root = sctx->send_root;
5468         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5469         struct btrfs_key key;
5470         u64 extent_end;
5471         u8 type;
5472         int ret;
5473
5474         path = alloc_path_for_send();
5475         if (!path)
5476                 return -ENOMEM;
5477
5478         sctx->cur_inode_last_extent = 0;
5479
5480         key.objectid = sctx->cur_ino;
5481         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5482         key.offset = offset;
5483         ret = btrfs_search_slot_for_read(root, &key, path, 0, 1);
5484         if (ret < 0)
5485                 goto out;
5486         ret = 0;
5487         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
5488         if (key.objectid != sctx->cur_ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5489                 goto out;
5490
5491         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5492                             struct btrfs_file_extent_item);
5493         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5494         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5495                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5496                                                         path->slots[0], fi);
5497                 extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5498                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5499         } else {
5500                 extent_end = key.offset +
5501                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5502         }
5503         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5504 out:
5505         btrfs_free_path(path);
5506         return ret;
5507 }
5508
5509 static int range_is_hole_in_parent(struct send_ctx *sctx,
5510                                    const u64 start,
5511                                    const u64 end)
5512 {
5513         struct btrfs_path *path;
5514         struct btrfs_key key;
5515         struct btrfs_root *root = sctx->parent_root;
5516         u64 search_start = start;
5517         int ret;
5518
5519         path = alloc_path_for_send();
5520         if (!path)
5521                 return -ENOMEM;
5522
5523         key.objectid = sctx->cur_ino;
5524         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5525         key.offset = search_start;
5526         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5527         if (ret < 0)
5528                 goto out;
5529         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
5530                 path->slots[0]--;
5531
5532         while (search_start < end) {
5533                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5534                 int slot = path->slots[0];
5535                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
5536                 u64 extent_end;
5537
5538                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5539                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5540                         if (ret < 0)
5541                                 goto out;
5542                         else if (ret > 0)
5543                                 break;
5544                         continue;
5545                 }
5546
5547                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
5548                 if (key.objectid < sctx->cur_ino ||
5549                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
5550                         goto next;
5551                 if (key.objectid > sctx->cur_ino ||
5552                     key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
5553                     key.offset >= end)
5554                         break;
5555
5556                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
5557                 if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
5558                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5559                         u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(leaf, slot, fi);
5560
5561                         extent_end = ALIGN(key.offset + size,
5562                                            root->fs_info->sectorsize);
5563                 } else {
5564                         extent_end = key.offset +
5565                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
5566                 }
5567                 if (extent_end <= start)
5568                         goto next;
5569                 if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) == 0) {
5570                         search_start = extent_end;
5571                         goto next;
5572                 }
5573                 ret = 0;
5574                 goto out;
5575 next:
5576                 path->slots[0]++;
5577         }
5578         ret = 1;
5579 out:
5580         btrfs_free_path(path);
5581         return ret;
5582 }
5583
5584 static int maybe_send_hole(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
5585                            struct btrfs_key *key)
5586 {
5587         struct btrfs_file_extent_item *fi;
5588         u64 extent_end;
5589         u8 type;
5590         int ret = 0;
5591
5592         if (sctx->cur_ino != key->objectid || !need_send_hole(sctx))
5593                 return 0;
5594
5595         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1) {
5596                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5597                 if (ret)
5598                         return ret;
5599         }
5600
5601         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5602                             struct btrfs_file_extent_item);
5603         type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], fi);
5604         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
5605                 u64 size = btrfs_file_extent_inline_len(path->nodes[0],
5606                                                         path->slots[0], fi);
5607                 extent_end = ALIGN(key->offset + size,
5608                                    sctx->send_root->fs_info->sectorsize);
5609         } else {
5610                 extent_end = key->offset +
5611                         btrfs_file_extent_num_bytes(path->nodes[0], fi);
5612         }
5613
5614         if (path->slots[0] == 0 &&
5615             sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5616                 /*
5617                  * We might have skipped entire leafs that contained only
5618                  * file extent items for our current inode. These leafs have
5619                  * a generation number smaller (older) than the one in the
5620                  * current leaf and the leaf our last extent came from, and
5621                  * are located between these 2 leafs.
5622                  */
5623                 ret = get_last_extent(sctx, key->offset - 1);
5624                 if (ret)
5625                         return ret;
5626         }
5627
5628         if (sctx->cur_inode_last_extent < key->offset) {
5629                 ret = range_is_hole_in_parent(sctx,
5630                                               sctx->cur_inode_last_extent,
5631                                               key->offset);
5632                 if (ret < 0)
5633                         return ret;
5634                 else if (ret == 0)
5635                         ret = send_hole(sctx, key->offset);
5636                 else
5637                         ret = 0;
5638         }
5639         sctx->cur_inode_last_extent = extent_end;
5640         return ret;
5641 }
5642
5643 static int process_extent(struct send_ctx *sctx,
5644                           struct btrfs_path *path,
5645                           struct btrfs_key *key)
5646 {
5647         struct clone_root *found_clone = NULL;
5648         int ret = 0;
5649
5650         if (S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5651                 return 0;
5652
5653         if (sctx->parent_root && !sctx->cur_inode_new) {
5654                 ret = is_extent_unchanged(sctx, path, key);
5655                 if (ret < 0)
5656                         goto out;
5657                 if (ret) {
5658                         ret = 0;
5659                         goto out_hole;
5660                 }
5661         } else {
5662                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
5663                 u8 type;
5664
5665                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
5666                                     struct btrfs_file_extent_item);
5667                 type = btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei);
5668                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
5669                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG) {
5670                         /*
5671                          * The send spec does not have a prealloc command yet,
5672                          * so just leave a hole for prealloc'ed extents until
5673                          * we have enough commands queued up to justify rev'ing
5674                          * the send spec.
5675                          */
5676                         if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
5677                                 ret = 0;
5678                                 goto out;
5679                         }
5680
5681                         /* Have a hole, just skip it. */
5682                         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(path->nodes[0], ei) == 0) {
5683                                 ret = 0;
5684                                 goto out;
5685                         }
5686                 }
5687         }
5688
5689         ret = find_extent_clone(sctx, path, key->objectid, key->offset,
5690                         sctx->cur_inode_size, &found_clone);
5691         if (ret != -ENOENT && ret < 0)
5692                 goto out;
5693
5694         ret = send_write_or_clone(sctx, path, key, found_clone);
5695         if (ret)
5696                 goto out;
5697 out_hole:
5698         ret = maybe_send_hole(sctx, path, key);
5699 out:
5700         return ret;
5701 }
5702
5703 static int process_all_extents(struct send_ctx *sctx)
5704 {
5705         int ret;
5706         struct btrfs_root *root;
5707         struct btrfs_path *path;
5708         struct btrfs_key key;
5709         struct btrfs_key found_key;
5710         struct extent_buffer *eb;
5711         int slot;
5712
5713         root = sctx->send_root;
5714         path = alloc_path_for_send();
5715         if (!path)
5716                 return -ENOMEM;
5717
5718         key.objectid = sctx->cmp_key->objectid;
5719         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
5720         key.offset = 0;
5721         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5722         if (ret < 0)
5723                 goto out;
5724
5725         while (1) {
5726                 eb = path->nodes[0];
5727                 slot = path->slots[0];
5728
5729                 if (slot >= btrfs_header_nritems(eb)) {
5730                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5731                         if (ret < 0) {
5732                                 goto out;
5733                         } else if (ret > 0) {
5734                                 ret = 0;
5735                                 break;
5736                         }
5737                         continue;
5738                 }
5739
5740                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
5741
5742                 if (found_key.objectid != key.objectid ||
5743                     found_key.type != key.type) {
5744                         ret = 0;
5745                         goto out;
5746                 }
5747
5748                 ret = process_extent(sctx, path, &found_key);
5749                 if (ret < 0)
5750                         goto out;
5751
5752                 path->slots[0]++;
5753         }
5754
5755 out:
5756         btrfs_free_path(path);
5757         return ret;
5758 }
5759
5760 static int process_recorded_refs_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end,
5761                                            int *pending_move,
5762                                            int *refs_processed)
5763 {
5764         int ret = 0;
5765
5766         if (sctx->cur_ino == 0)
5767                 goto out;
5768         if (!at_end && sctx->cur_ino == sctx->cmp_key->objectid &&
5769             sctx->cmp_key->type <= BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
5770                 goto out;
5771         if (list_empty(&sctx->new_refs) && list_empty(&sctx->deleted_refs))
5772                 goto out;
5773
5774         ret = process_recorded_refs(sctx, pending_move);
5775         if (ret < 0)
5776                 goto out;
5777
5778         *refs_processed = 1;
5779 out:
5780         return ret;
5781 }
5782
5783 static int finish_inode_if_needed(struct send_ctx *sctx, int at_end)
5784 {
5785         int ret = 0;
5786         u64 left_mode;
5787         u64 left_uid;
5788         u64 left_gid;
5789         u64 right_mode;
5790         u64 right_uid;
5791         u64 right_gid;
5792         int need_chmod = 0;
5793         int need_chown = 0;
5794         int pending_move = 0;
5795         int refs_processed = 0;
5796
5797         ret = process_recorded_refs_if_needed(sctx, at_end, &pending_move,
5798                                               &refs_processed);
5799         if (ret < 0)
5800                 goto out;
5801
5802         /*
5803          * We have processed the refs and thus need to advance send_progress.
5804          * Now, calls to get_cur_xxx will take the updated refs of the current
5805          * inode into account.
5806          *
5807          * On the other hand, if our current inode is a directory and couldn't
5808          * be moved/renamed because its parent was renamed/moved too and it has
5809          * a higher inode number, we can only move/rename our current inode
5810          * after we moved/renamed its parent. Therefore in this case operate on
5811          * the old path (pre move/rename) of our current inode, and the
5812          * move/rename will be performed later.
5813          */
5814         if (refs_processed && !pending_move)
5815                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5816
5817         if (sctx->cur_ino == 0 || sctx->cur_inode_deleted)
5818                 goto out;
5819         if (!at_end && sctx->cmp_key->objectid == sctx->cur_ino)
5820                 goto out;
5821
5822         ret = get_inode_info(sctx->send_root, sctx->cur_ino, NULL, NULL,
5823                         &left_mode, &left_uid, &left_gid, NULL);
5824         if (ret < 0)
5825                 goto out;
5826
5827         if (!sctx->parent_root || sctx->cur_inode_new) {
5828                 need_chown = 1;
5829                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode))
5830                         need_chmod = 1;
5831         } else {
5832                 ret = get_inode_info(sctx->parent_root, sctx->cur_ino,
5833                                 NULL, NULL, &right_mode, &right_uid,
5834                                 &right_gid, NULL);
5835                 if (ret < 0)
5836                         goto out;
5837
5838                 if (left_uid != right_uid || left_gid != right_gid)
5839                         need_chown = 1;
5840                 if (!S_ISLNK(sctx->cur_inode_mode) && left_mode != right_mode)
5841                         need_chmod = 1;
5842         }
5843
5844         if (S_ISREG(sctx->cur_inode_mode)) {
5845                 if (need_send_hole(sctx)) {
5846                         if (sctx->cur_inode_last_extent == (u64)-1 ||
5847                             sctx->cur_inode_last_extent <
5848                             sctx->cur_inode_size) {
5849                                 ret = get_last_extent(sctx, (u64)-1);
5850                                 if (ret)
5851                                         goto out;
5852                         }
5853                         if (sctx->cur_inode_last_extent <
5854                             sctx->cur_inode_size) {
5855                                 ret = send_hole(sctx, sctx->cur_inode_size);
5856                                 if (ret)
5857                                         goto out;
5858                         }
5859                 }
5860                 ret = send_truncate(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5861                                 sctx->cur_inode_size);
5862                 if (ret < 0)
5863                         goto out;
5864         }
5865
5866         if (need_chown) {
5867                 ret = send_chown(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5868                                 left_uid, left_gid);
5869                 if (ret < 0)
5870                         goto out;
5871         }
5872         if (need_chmod) {
5873                 ret = send_chmod(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen,
5874                                 left_mode);
5875                 if (ret < 0)
5876                         goto out;
5877         }
5878
5879         /*
5880          * If other directory inodes depended on our current directory
5881          * inode's move/rename, now do their move/rename operations.
5882          */
5883         if (!is_waiting_for_move(sctx, sctx->cur_ino)) {
5884                 ret = apply_children_dir_moves(sctx);
5885                 if (ret)
5886                         goto out;
5887                 /*
5888                  * Need to send that every time, no matter if it actually
5889                  * changed between the two trees as we have done changes to
5890                  * the inode before. If our inode is a directory and it's
5891                  * waiting to be moved/renamed, we will send its utimes when
5892                  * it's moved/renamed, therefore we don't need to do it here.
5893                  */
5894                 sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
5895                 ret = send_utimes(sctx, sctx->cur_ino, sctx->cur_inode_gen);
5896                 if (ret < 0)
5897                         goto out;
5898         }
5899
5900 out:
5901         return ret;
5902 }
5903
5904 static int changed_inode(struct send_ctx *sctx,
5905                          enum btrfs_compare_tree_result result)
5906 {
5907         int ret = 0;
5908         struct btrfs_key *key = sctx->cmp_key;
5909         struct btrfs_inode_item *left_ii = NULL;
5910         struct btrfs_inode_item *right_ii = NULL;
5911         u64 left_gen = 0;
5912         u64 right_gen = 0;
5913
5914         sctx->cur_ino = key->objectid;
5915         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
5916         sctx->cur_inode_last_extent = (u64)-1;
5917
5918         /*
5919          * Set send_progress to current inode. This will tell all get_cur_xxx
5920          * functions that the current inode's refs are not updated yet. Later,
5921          * when process_recorded_refs is finished, it is set to cur_ino + 1.
5922          */
5923         sctx->send_progress = sctx->cur_ino;
5924
5925         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW ||
5926             result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5927                 left_ii = btrfs_item_ptr(sctx->left_path->nodes[0],
5928                                 sctx->left_path->slots[0],
5929                                 struct btrfs_inode_item);
5930                 left_gen = btrfs_inode_generation(sctx->left_path->nodes[0],
5931                                 left_ii);
5932         } else {
5933                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5934                                 sctx->right_path->slots[0],
5935                                 struct btrfs_inode_item);
5936                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5937                                 right_ii);
5938         }
5939         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5940                 right_ii = btrfs_item_ptr(sctx->right_path->nodes[0],
5941                                 sctx->right_path->slots[0],
5942                                 struct btrfs_inode_item);
5943
5944                 right_gen = btrfs_inode_generation(sctx->right_path->nodes[0],
5945                                 right_ii);
5946
5947                 /*
5948                  * The cur_ino = root dir case is special here. We can't treat
5949                  * the inode as deleted+reused because it would generate a
5950                  * stream that tries to delete/mkdir the root dir.
5951                  */
5952                 if (left_gen != right_gen &&
5953                     sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5954                         sctx->cur_inode_new_gen = 1;
5955         }
5956
5957         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW) {
5958                 sctx->cur_inode_gen = left_gen;
5959                 sctx->cur_inode_new = 1;
5960                 sctx->cur_inode_deleted = 0;
5961                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5962                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5963                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5964                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5965                 sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
5966                                 sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
5967                 if (sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
5968                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
5969         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED) {
5970                 sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5971                 sctx->cur_inode_new = 0;
5972                 sctx->cur_inode_deleted = 1;
5973                 sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5974                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5975                 sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5976                                 sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5977         } else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
5978                 /*
5979                  * We need to do some special handling in case the inode was
5980                  * reported as changed with a changed generation number. This
5981                  * means that the original inode was deleted and new inode
5982                  * reused the same inum. So we have to treat the old inode as
5983                  * deleted and the new one as new.
5984                  */
5985                 if (sctx->cur_inode_new_gen) {
5986                         /*
5987                          * First, process the inode as if it was deleted.
5988                          */
5989                         sctx->cur_inode_gen = right_gen;
5990                         sctx->cur_inode_new = 0;
5991                         sctx->cur_inode_deleted = 1;
5992                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
5993                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5994                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
5995                                         sctx->right_path->nodes[0], right_ii);
5996                         ret = process_all_refs(sctx,
5997                                         BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED);
5998                         if (ret < 0)
5999                                 goto out;
6000
6001                         /*
6002                          * Now process the inode as if it was new.
6003                          */
6004                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6005                         sctx->cur_inode_new = 1;
6006                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6007                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6008                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6009                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6010                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6011                         sctx->cur_inode_rdev = btrfs_inode_rdev(
6012                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6013                         ret = send_create_inode_if_needed(sctx);
6014                         if (ret < 0)
6015                                 goto out;
6016
6017                         ret = process_all_refs(sctx, BTRFS_COMPARE_TREE_NEW);
6018                         if (ret < 0)
6019                                 goto out;
6020                         /*
6021                          * Advance send_progress now as we did not get into
6022                          * process_recorded_refs_if_needed in the new_gen case.
6023                          */
6024                         sctx->send_progress = sctx->cur_ino + 1;
6025
6026                         /*
6027                          * Now process all extents and xattrs of the inode as if
6028                          * they were all new.
6029                          */
6030                         ret = process_all_extents(sctx);
6031                         if (ret < 0)
6032                                 goto out;
6033                         ret = process_all_new_xattrs(sctx);
6034                         if (ret < 0)
6035                                 goto out;
6036                 } else {
6037                         sctx->cur_inode_gen = left_gen;
6038                         sctx->cur_inode_new = 0;
6039                         sctx->cur_inode_new_gen = 0;
6040                         sctx->cur_inode_deleted = 0;
6041                         sctx->cur_inode_size = btrfs_inode_size(
6042                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6043                         sctx->cur_inode_mode = btrfs_inode_mode(
6044                                         sctx->left_path->nodes[0], left_ii);
6045                 }
6046         }
6047
6048 out:
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * We have to process new refs before deleted refs, but compare_trees gives us
6054  * the new and deleted refs mixed. To fix this, we record the new/deleted refs
6055  * first and later process them in process_recorded_refs.
6056  * For the cur_inode_new_gen case, we skip recording completely because
6057  * changed_inode did already initiate processing of refs. The reason for this is
6058  * that in this case, compare_tree actually compares the refs of 2 different
6059  * inodes. To fix this, process_all_refs is used in changed_inode to handle all
6060  * refs of the right tree as deleted and all refs of the left tree as new.
6061  */
6062 static int changed_ref(struct send_ctx *sctx,
6063                        enum btrfs_compare_tree_result result)
6064 {
6065         int ret = 0;
6066
6067         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6068                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "reference");
6069                 return -EIO;
6070         }
6071
6072         if (!sctx->cur_inode_new_gen &&
6073             sctx->cur_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
6074                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6075                         ret = record_new_ref(sctx);
6076                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6077                         ret = record_deleted_ref(sctx);
6078                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6079                         ret = record_changed_ref(sctx);
6080         }
6081
6082         return ret;
6083 }
6084
6085 /*
6086  * Process new/deleted/changed xattrs. We skip processing in the
6087  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6088  * of xattrs. The reason is the same as in changed_ref
6089  */
6090 static int changed_xattr(struct send_ctx *sctx,
6091                          enum btrfs_compare_tree_result result)
6092 {
6093         int ret = 0;
6094
6095         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6096                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "xattr");
6097                 return -EIO;
6098         }
6099
6100         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6101                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_NEW)
6102                         ret = process_new_xattr(sctx);
6103                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6104                         ret = process_deleted_xattr(sctx);
6105                 else if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED)
6106                         ret = process_changed_xattr(sctx);
6107         }
6108
6109         return ret;
6110 }
6111
6112 /*
6113  * Process new/deleted/changed extents. We skip processing in the
6114  * cur_inode_new_gen case because changed_inode did already initiate processing
6115  * of extents. The reason is the same as in changed_ref
6116  */
6117 static int changed_extent(struct send_ctx *sctx,
6118                           enum btrfs_compare_tree_result result)
6119 {
6120         int ret = 0;
6121
6122         if (sctx->cur_ino != sctx->cmp_key->objectid) {
6123
6124                 if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED) {
6125                         struct extent_buffer *leaf_l;
6126                         struct extent_buffer *leaf_r;
6127                         struct btrfs_file_extent_item *ei_l;
6128                         struct btrfs_file_extent_item *ei_r;
6129
6130                         leaf_l = sctx->left_path->nodes[0];
6131                         leaf_r = sctx->right_path->nodes[0];
6132                         ei_l = btrfs_item_ptr(leaf_l,
6133                                               sctx->left_path->slots[0],
6134                                               struct btrfs_file_extent_item);
6135                         ei_r = btrfs_item_ptr(leaf_r,
6136                                               sctx->right_path->slots[0],
6137                                               struct btrfs_file_extent_item);
6138
6139                         /*
6140                          * We may have found an extent item that has changed
6141                          * only its disk_bytenr field and the corresponding
6142                          * inode item was not updated. This case happens due to
6143                          * very specific timings during relocation when a leaf
6144                          * that contains file extent items is COWed while
6145                          * relocation is ongoing and its in the stage where it
6146                          * updates data pointers. So when this happens we can
6147                          * safely ignore it since we know it's the same extent,
6148                          * but just at different logical and physical locations
6149                          * (when an extent is fully replaced with a new one, we
6150                          * know the generation number must have changed too,
6151                          * since snapshot creation implies committing the current
6152                          * transaction, and the inode item must have been updated
6153                          * as well).
6154                          * This replacement of the disk_bytenr happens at
6155                          * relocation.c:replace_file_extents() through
6156                          * relocation.c:btrfs_reloc_cow_block().
6157                          */
6158                         if (btrfs_file_extent_generation(leaf_l, ei_l) ==
6159                             btrfs_file_extent_generation(leaf_r, ei_r) &&
6160                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6161                             btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6162                             btrfs_file_extent_compression(leaf_l, ei_l) ==
6163                             btrfs_file_extent_compression(leaf_r, ei_r) &&
6164                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_l, ei_l) ==
6165                             btrfs_file_extent_encryption(leaf_r, ei_r) &&
6166                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_l, ei_l) ==
6167                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf_r, ei_r) &&
6168                             btrfs_file_extent_type(leaf_l, ei_l) ==
6169                             btrfs_file_extent_type(leaf_r, ei_r) &&
6170                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_l, ei_l) !=
6171                             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf_r, ei_r) &&
6172                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6173                             btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf_r, ei_r) &&
6174                             btrfs_file_extent_offset(leaf_l, ei_l) ==
6175                             btrfs_file_extent_offset(leaf_r, ei_r) &&
6176                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_l, ei_l) ==
6177                             btrfs_file_extent_num_bytes(leaf_r, ei_r))
6178                                 return 0;
6179                 }
6180
6181                 inconsistent_snapshot_error(sctx, result, "extent");
6182                 return -EIO;
6183         }
6184
6185         if (!sctx->cur_inode_new_gen && !sctx->cur_inode_deleted) {
6186                 if (result != BTRFS_COMPARE_TREE_DELETED)
6187                         ret = process_extent(sctx, sctx->left_path,
6188                                         sctx->cmp_key);
6189         }
6190
6191         return ret;
6192 }
6193
6194 static int dir_changed(struct send_ctx *sctx, u64 dir)
6195 {
6196         u64 orig_gen, new_gen;
6197         int ret;
6198
6199         ret = get_inode_info(sctx->send_root, dir, NULL, &new_gen, NULL, NULL,
6200                              NULL, NULL);
6201         if (ret)
6202                 return ret;
6203
6204         ret = get_inode_info(sctx->parent_root, dir, NULL, &orig_gen, NULL,
6205                              NULL, NULL, NULL);
6206         if (ret)
6207                 return ret;
6208
6209         return (orig_gen != new_gen) ? 1 : 0;
6210 }
6211
6212 static int compare_refs(struct send_ctx *sctx, struct btrfs_path *path,
6213                         struct btrfs_key *key)
6214 {
6215         struct btrfs_inode_extref *extref;
6216         struct extent_buffer *leaf;
6217         u64 dirid = 0, last_dirid = 0;
6218         unsigned long ptr;
6219         u32 item_size;
6220         u32 cur_offset = 0;
6221         int ref_name_len;
6222         int ret = 0;
6223
6224         /* Easy case, just check this one dirid */
6225         if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
6226                 dirid = key->offset;
6227
6228                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6229                 goto out;
6230         }
6231
6232         leaf = path->nodes[0];
6233         item_size = btrfs_item_size_nr(leaf, path->slots[0]);
6234         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
6235         while (cur_offset < item_size) {
6236                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr +
6237                                                        cur_offset);
6238                 dirid = btrfs_inode_extref_parent(leaf, extref);
6239                 ref_name_len = btrfs_inode_extref_name_len(leaf, extref);
6240                 cur_offset += ref_name_len + sizeof(*extref);
6241                 if (dirid == last_dirid)
6242                         continue;
6243                 ret = dir_changed(sctx, dirid);
6244                 if (ret)
6245                         break;
6246                 last_dirid = dirid;
6247         }
6248 out:
6249         return ret;
6250 }
6251
6252 /*
6253  * Updates compare related fields in sctx and simply forwards to the actual
6254  * changed_xxx functions.
6255  */
6256 static int changed_cb(struct btrfs_path *left_path,
6257                       struct btrfs_path *right_path,
6258                       struct btrfs_key *key,
6259                       enum btrfs_compare_tree_result result,
6260                       void *ctx)
6261 {
6262         int ret = 0;
6263         struct send_ctx *sctx = ctx;
6264
6265         if (result == BTRFS_COMPARE_TREE_SAME) {
6266                 if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6267                     key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
6268                         ret = compare_refs(sctx, left_path, key);
6269                         if (!ret)
6270                                 return 0;
6271                         if (ret < 0)
6272                                 return ret;
6273                 } else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6274                         return maybe_send_hole(sctx, left_path, key);
6275                 } else {
6276                         return 0;
6277                 }
6278                 result = BTRFS_COMPARE_TREE_CHANGED;
6279                 ret = 0;
6280         }
6281
6282         sctx->left_path = left_path;
6283         sctx->right_path = right_path;
6284         sctx->cmp_key = key;
6285
6286         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 0);
6287         if (ret < 0)
6288                 goto out;
6289
6290         /* Ignore non-FS objects */
6291         if (key->objectid == BTRFS_FREE_INO_OBJECTID ||
6292             key->objectid == BTRFS_FREE_SPACE_OBJECTID)
6293                 goto out;
6294
6295         if (key->type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
6296                 ret = changed_inode(sctx, result);
6297         else if (key->type == BTRFS_INODE_REF_KEY ||
6298                  key->type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
6299                 ret = changed_ref(sctx, result);
6300         else if (key->type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
6301                 ret = changed_xattr(sctx, result);
6302         else if (key->type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6303                 ret = changed_extent(sctx, result);
6304
6305 out:
6306         return ret;
6307 }
6308
6309 static int full_send_tree(struct send_ctx *sctx)
6310 {
6311         int ret;
6312         struct btrfs_root *send_root = sctx->send_root;
6313         struct btrfs_key key;
6314         struct btrfs_key found_key;
6315         struct btrfs_path *path;
6316         struct extent_buffer *eb;
6317         int slot;
6318
6319         path = alloc_path_for_send();
6320         if (!path)
6321                 return -ENOMEM;
6322
6323         key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
6324         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6325         key.offset = 0;
6326
6327         ret = btrfs_search_slot_for_read(send_root, &key, path, 1, 0);
6328         if (ret < 0)
6329                 goto out;
6330         if (ret)
6331                 goto out_finish;
6332
6333         while (1) {
6334                 eb = path->nodes[0];
6335                 slot = path->slots[0];
6336                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &found_key, slot);
6337
6338                 ret = changed_cb(path, NULL, &found_key,
6339                                  BTRFS_COMPARE_TREE_NEW, sctx);
6340                 if (ret < 0)
6341                         goto out;
6342
6343                 key.objectid = found_key.objectid;
6344                 key.type = found_key.type;
6345                 key.offset = found_key.offset + 1;
6346
6347                 ret = btrfs_next_item(send_root, path);
6348                 if (ret < 0)
6349                         goto out;
6350                 if (ret) {
6351                         ret  = 0;
6352                         break;
6353                 }
6354         }
6355
6356 out_finish:
6357         ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6358
6359 out:
6360         btrfs_free_path(path);
6361         return ret;
6362 }
6363
6364 static int send_subvol(struct send_ctx *sctx)
6365 {
6366         int ret;
6367
6368         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_STREAM_HEADER)) {
6369                 ret = send_header(sctx);
6370                 if (ret < 0)
6371                         goto out;
6372         }
6373
6374         ret = send_subvol_begin(sctx);
6375         if (ret < 0)
6376                 goto out;
6377
6378         if (sctx->parent_root) {
6379                 ret = btrfs_compare_trees(sctx->send_root, sctx->parent_root,
6380                                 changed_cb, sctx);
6381                 if (ret < 0)
6382                         goto out;
6383                 ret = finish_inode_if_needed(sctx, 1);
6384                 if (ret < 0)
6385                         goto out;
6386         } else {
6387                 ret = full_send_tree(sctx);
6388                 if (ret < 0)
6389                         goto out;
6390         }
6391
6392 out:
6393         free_recorded_refs(sctx);
6394         return ret;
6395 }
6396
6397 /*
6398  * If orphan cleanup did remove any orphans from a root, it means the tree
6399  * was modified and therefore the commit root is not the same as the current
6400  * root anymore. This is a problem, because send uses the commit root and
6401  * therefore can see inode items that don't exist in the current root anymore,
6402  * and for example make calls to btrfs_iget, which will do tree lookups based
6403  * on the current root and not on the commit root. Those lookups will fail,
6404  * returning a -ESTALE error, and making send fail with that error. So make
6405  * sure a send does not see any orphans we have just removed, and that it will
6406  * see the same inodes regardless of whether a transaction commit happened
6407  * before it started (meaning that the commit root will be the same as the
6408  * current root) or not.
6409  */
6410 static int ensure_commit_roots_uptodate(struct send_ctx *sctx)
6411 {
6412         int i;
6413         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6414
6415 again:
6416         if (sctx->parent_root &&
6417             sctx->parent_root->node != sctx->parent_root->commit_root)
6418                 goto commit_trans;
6419
6420         for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6421                 if (sctx->clone_roots[i].root->node !=
6422                     sctx->clone_roots[i].root->commit_root)
6423                         goto commit_trans;
6424
6425         if (trans)
6426                 return btrfs_end_transaction(trans);
6427
6428         return 0;
6429
6430 commit_trans:
6431         /* Use any root, all fs roots will get their commit roots updated. */
6432         if (!trans) {
6433                 trans = btrfs_join_transaction(sctx->send_root);
6434                 if (IS_ERR(trans))
6435                         return PTR_ERR(trans);
6436                 goto again;
6437         }
6438
6439         return btrfs_commit_transaction(trans);
6440 }
6441
6442 static void btrfs_root_dec_send_in_progress(struct btrfs_root* root)
6443 {
6444         spin_lock(&root->root_item_lock);
6445         root->send_in_progress--;
6446         /*
6447          * Not much left to do, we don't know why it's unbalanced and
6448          * can't blindly reset it to 0.
6449          */
6450         if (root->send_in_progress < 0)
6451                 btrfs_err(root->fs_info,
6452                           "send_in_progres unbalanced %d root %llu",
6453                           root->send_in_progress, root->root_key.objectid);
6454         spin_unlock(&root->root_item_lock);
6455 }
6456
6457 long btrfs_ioctl_send(struct file *mnt_file, struct btrfs_ioctl_send_args *arg)
6458 {
6459         int ret = 0;
6460         struct btrfs_root *send_root = BTRFS_I(file_inode(mnt_file))->root;
6461         struct btrfs_fs_info *fs_info = send_root->fs_info;
6462         struct btrfs_root *clone_root;
6463         struct btrfs_key key;
6464         struct send_ctx *sctx = NULL;
6465         u32 i;
6466         u64 *clone_sources_tmp = NULL;
6467         int clone_sources_to_rollback = 0;
6468         unsigned alloc_size;
6469         int sort_clone_roots = 0;
6470         int index;
6471
6472         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6473                 return -EPERM;
6474
6475         /*
6476          * The subvolume must remain read-only during send, protect against
6477          * making it RW. This also protects against deletion.
6478          */
6479         spin_lock(&send_root->root_item_lock);
6480         send_root->send_in_progress++;
6481         spin_unlock(&send_root->root_item_lock);
6482
6483         /*
6484          * This is done when we lookup the root, it should already be complete
6485          * by the time we get here.
6486          */
6487         WARN_ON(send_root->orphan_cleanup_state != ORPHAN_CLEANUP_DONE);
6488
6489         /*
6490          * Userspace tools do the checks and warn the user if it's
6491          * not RO.
6492          */
6493         if (!btrfs_root_readonly(send_root)) {
6494                 ret = -EPERM;
6495                 goto out;
6496         }
6497
6498         /*
6499          * Check that we don't overflow at later allocations, we request
6500          * clone_sources_count + 1 items, and compare to unsigned long inside
6501          * access_ok.
6502          */
6503         if (arg->clone_sources_count >
6504             ULONG_MAX / sizeof(struct clone_root) - 1) {
6505                 ret = -EINVAL;
6506                 goto out;
6507         }
6508
6509         if (!access_ok(VERIFY_READ, arg->clone_sources,
6510                         sizeof(*arg->clone_sources) *
6511                         arg->clone_sources_count)) {
6512                 ret = -EFAULT;
6513                 goto out;
6514         }
6515
6516         if (arg->flags & ~BTRFS_SEND_FLAG_MASK) {
6517                 ret = -EINVAL;
6518                 goto out;
6519         }
6520
6521         sctx = kzalloc(sizeof(struct send_ctx), GFP_KERNEL);
6522         if (!sctx) {
6523                 ret = -ENOMEM;
6524                 goto out;
6525         }
6526
6527         INIT_LIST_HEAD(&sctx->new_refs);
6528         INIT_LIST_HEAD(&sctx->deleted_refs);
6529         INIT_RADIX_TREE(&sctx->name_cache, GFP_KERNEL);
6530         INIT_LIST_HEAD(&sctx->name_cache_list);
6531
6532         sctx->flags = arg->flags;
6533
6534         sctx->send_filp = fget(arg->send_fd);
6535         if (!sctx->send_filp) {
6536                 ret = -EBADF;
6537                 goto out;
6538         }
6539
6540         sctx->send_root = send_root;
6541         /*
6542          * Unlikely but possible, if the subvolume is marked for deletion but
6543          * is slow to remove the directory entry, send can still be started
6544          */
6545         if (btrfs_root_dead(sctx->send_root)) {
6546                 ret = -EPERM;
6547                 goto out;
6548         }
6549
6550         sctx->clone_roots_cnt = arg->clone_sources_count;
6551
6552         sctx->send_max_size = BTRFS_SEND_BUF_SIZE;
6553         sctx->send_buf = kvmalloc(sctx->send_max_size, GFP_KERNEL);
6554         if (!sctx->send_buf) {
6555                 ret = -ENOMEM;
6556                 goto out;
6557         }
6558
6559         sctx->read_buf = kvmalloc(BTRFS_SEND_READ_SIZE, GFP_KERNEL);
6560         if (!sctx->read_buf) {
6561                 ret = -ENOMEM;
6562                 goto out;
6563         }
6564
6565         sctx->pending_dir_moves = RB_ROOT;
6566         sctx->waiting_dir_moves = RB_ROOT;
6567         sctx->orphan_dirs = RB_ROOT;
6568
6569         alloc_size = sizeof(struct clone_root) * (arg->clone_sources_count + 1);
6570
6571         sctx->clone_roots = kzalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6572         if (!sctx->clone_roots) {
6573                 ret = -ENOMEM;
6574                 goto out;
6575         }
6576
6577         alloc_size = arg->clone_sources_count * sizeof(*arg->clone_sources);
6578
6579         if (arg->clone_sources_count) {
6580                 clone_sources_tmp = kvmalloc(alloc_size, GFP_KERNEL);
6581                 if (!clone_sources_tmp) {
6582                         ret = -ENOMEM;
6583                         goto out;
6584                 }
6585
6586                 ret = copy_from_user(clone_sources_tmp, arg->clone_sources,
6587                                 alloc_size);
6588                 if (ret) {
6589                         ret = -EFAULT;
6590                         goto out;
6591                 }
6592
6593                 for (i = 0; i < arg->clone_sources_count; i++) {
6594                         key.objectid = clone_sources_tmp[i];
6595                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6596                         key.offset = (u64)-1;
6597
6598                         index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6599
6600                         clone_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6601                         if (IS_ERR(clone_root)) {
6602                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6603                                 ret = PTR_ERR(clone_root);
6604                                 goto out;
6605                         }
6606                         spin_lock(&clone_root->root_item_lock);
6607                         if (!btrfs_root_readonly(clone_root) ||
6608                             btrfs_root_dead(clone_root)) {
6609                                 spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6610                                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6611                                 ret = -EPERM;
6612                                 goto out;
6613                         }
6614                         clone_root->send_in_progress++;
6615                         spin_unlock(&clone_root->root_item_lock);
6616                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6617
6618                         sctx->clone_roots[i].root = clone_root;
6619                         clone_sources_to_rollback = i + 1;
6620                 }
6621                 kvfree(clone_sources_tmp);
6622                 clone_sources_tmp = NULL;
6623         }
6624
6625         if (arg->parent_root) {
6626                 key.objectid = arg->parent_root;
6627                 key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
6628                 key.offset = (u64)-1;
6629
6630                 index = srcu_read_lock(&fs_info->subvol_srcu);
6631
6632                 sctx->parent_root = btrfs_read_fs_root_no_name(fs_info, &key);
6633                 if (IS_ERR(sctx->parent_root)) {
6634                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6635                         ret = PTR_ERR(sctx->parent_root);
6636                         goto out;
6637                 }
6638
6639                 spin_lock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6640                 sctx->parent_root->send_in_progress++;
6641                 if (!btrfs_root_readonly(sctx->parent_root) ||
6642                                 btrfs_root_dead(sctx->parent_root)) {
6643                         spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6644                         srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6645                         ret = -EPERM;
6646                         goto out;
6647                 }
6648                 spin_unlock(&sctx->parent_root->root_item_lock);
6649
6650                 srcu_read_unlock(&fs_info->subvol_srcu, index);
6651         }
6652
6653         /*
6654          * Clones from send_root are allowed, but only if the clone source
6655          * is behind the current send position. This is checked while searching
6656          * for possible clone sources.
6657          */
6658         sctx->clone_roots[sctx->clone_roots_cnt++].root = sctx->send_root;
6659
6660         /* We do a bsearch later */
6661         sort(sctx->clone_roots, sctx->clone_roots_cnt,
6662                         sizeof(*sctx->clone_roots), __clone_root_cmp_sort,
6663                         NULL);
6664         sort_clone_roots = 1;
6665
6666         ret = ensure_commit_roots_uptodate(sctx);
6667         if (ret)
6668                 goto out;
6669
6670         current->journal_info = BTRFS_SEND_TRANS_STUB;
6671         ret = send_subvol(sctx);
6672         current->journal_info = NULL;
6673         if (ret < 0)
6674                 goto out;
6675
6676         if (!(sctx->flags & BTRFS_SEND_FLAG_OMIT_END_CMD)) {
6677                 ret = begin_cmd(sctx, BTRFS_SEND_C_END);
6678                 if (ret < 0)
6679                         goto out;
6680                 ret = send_cmd(sctx);
6681                 if (ret < 0)
6682                         goto out;
6683         }
6684
6685 out:
6686         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves));
6687         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->pending_dir_moves)) {
6688                 struct rb_node *n;
6689                 struct pending_dir_move *pm;
6690
6691                 n = rb_first(&sctx->pending_dir_moves);
6692                 pm = rb_entry(n, struct pending_dir_move, node);
6693                 while (!list_empty(&pm->list)) {
6694                         struct pending_dir_move *pm2;
6695
6696                         pm2 = list_first_entry(&pm->list,
6697                                                struct pending_dir_move, list);
6698                         free_pending_move(sctx, pm2);
6699                 }
6700                 free_pending_move(sctx, pm);
6701         }
6702
6703         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves));
6704         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->waiting_dir_moves)) {
6705                 struct rb_node *n;
6706                 struct waiting_dir_move *dm;
6707
6708                 n = rb_first(&sctx->waiting_dir_moves);
6709                 dm = rb_entry(n, struct waiting_dir_move, node);
6710                 rb_erase(&dm->node, &sctx->waiting_dir_moves);
6711                 kfree(dm);
6712         }
6713
6714         WARN_ON(sctx && !ret && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs));
6715         while (sctx && !RB_EMPTY_ROOT(&sctx->orphan_dirs)) {
6716                 struct rb_node *n;
6717                 struct orphan_dir_info *odi;
6718
6719                 n = rb_first(&sctx->orphan_dirs);
6720                 odi = rb_entry(n, struct orphan_dir_info, node);
6721                 free_orphan_dir_info(sctx, odi);
6722         }
6723
6724         if (sort_clone_roots) {
6725                 for (i = 0; i < sctx->clone_roots_cnt; i++)
6726                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6727                                         sctx->clone_roots[i].root);
6728         } else {
6729                 for (i = 0; sctx && i < clone_sources_to_rollback; i++)
6730                         btrfs_root_dec_send_in_progress(
6731                                         sctx->clone_roots[i].root);
6732
6733                 btrfs_root_dec_send_in_progress(send_root);
6734         }
6735         if (sctx && !IS_ERR_OR_NULL(sctx->parent_root))
6736                 btrfs_root_dec_send_in_progress(sctx->parent_root);
6737
6738         kvfree(clone_sources_tmp);
6739
6740         if (sctx) {
6741                 if (sctx->send_filp)
6742                         fput(sctx->send_filp);
6743
6744                 kvfree(sctx->clone_roots);
6745                 kvfree(sctx->send_buf);
6746                 kvfree(sctx->read_buf);
6747
6748                 name_cache_free(sctx);
6749
6750                 kfree(sctx);
6751         }
6752
6753         return ret;
6754 }